リチウムイオン電池（りちうむいおんじゅう）
最終更新：2026/4/25
リチウムイオン電池は、リチウムイオンを電気化学的に利用して電気を蓄える二次電池である。
別名・同義語 二次電池蓄電池
ポイント
小型・軽量でエネルギー密度が高いため、携帯電話やノートパソコン、電気自動車など幅広い用途で利用されている。近年では、再生可能エネルギーの蓄電システムとしての活用も期待されている。
概要
リチウムイオン電池は、1991年にソニーが世界で初めて実用化に成功した二次電池である。従来のニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池と比較して、エネルギー密度が高く、自己放電が少ない、寿命が長いといった特徴を持つ。これらの特徴から、小型・軽量化が求められる電子機器を中心に急速に普及した。
原理
リチウムイオン電池の動作原理は、リチウムイオンが正極と負極の間を移動することに基づいている。充電時には、外部から電気エネルギーを供給することで、リチウムイオンが正極から負極へ移動し、負極に蓄積される。放電時には、リチウムイオンが負極から正極へ移動し、この際に電気エネルギーを取り出すことができる。
構成要素
リチウムイオン電池は、主に以下の構成要素から成り立っている。
- 正極: リチウムコバルト酸化物、リチウムマンガン酸化物、リン酸鉄リチウムなどが用いられる。
- 負極: 黒鉛、リチウムチタネートなどが用いられる。
- 電解液: 有機溶媒にリチウム塩を溶解させたもの。
- セパレーター: 正極と負極を物理的に隔離し、イオンの透過を可能にする多孔質膜。
種類
リチウムイオン電池は、正極材料や電解液の種類によって様々な種類が存在する。代表的なものとしては、以下のものが挙げられる。
- リチウムコバルト酸化物系: エネルギー密度が高いが、安全性が低い。
- リチウムマンガン酸化物系: 安全性が高いが、エネルギー密度が低い。
- リン酸鉄リチウム系: 安全性と寿命に優れているが、エネルギー密度が低い。
- リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物系 (NMC): エネルギー密度、安全性、寿命のバランスが良い。
用途
リチウムイオン電池は、以下のような幅広い用途で利用されている。
今後の展望
リチウムイオン電池は、さらなる高性能化、低コスト化、安全性向上が求められている。次世代電池として、全固体電池やリチウム硫黄電池などの開発が進められている。