近年、世界のエネルギー技術分野で注目を集める全固体電池の研究開発において、大きな進展が報告された。中国科学院蘭州化学物理研究所（以下「中科院蘭州化物所」）の研究チームは、室温で高いイオン伝導率を持つシリコン系複合固体電解質の開発に成功した。シリコーン材料の革新的応用により、全固体電池の商業化に「加速キー」が押された形となる。

次世代エネルギー貯蔵技術の核心とされる全固体電池は、従来のリチウムイオン電池と比べて顕著な利点を持つ。エネルギー密度は30％以上向上し、電気自動車の航続距離は1000kmを突破可能。さらに、高温時の発火といった従来電池の安全上のリスクを根本から解決することができる。マイナス40℃という極低温環境でも安定した放電性能を維持できるため、新エネルギー産業の変革を推進する鍵となる技術とみなされている。

今回の中科院蘭州化物所の成果は、全固体電池開発における最大の課題――界面抵抗とイオン輸送効率に焦点を当てたものだ。研究チームは「シリコーンナノワイヤーを接ぎ木したモンモリロナイトナノシート」技術を革新的に導入し、ニューロン様構造を持つナノフィラーを構築。このフィラーをPEO系複合固体電解質に組み込むことで、長距離にわたる連続的なイオン伝導チャネルを形成し、リチウムイオン伝導効率を2倍に向上させた。室温での伝導率は10⁻⁴ S/cmを突破し、1000回の充放電サイクル後も容量保持率は92％に達した。

注目すべきは、この成果が全固体電池の性能を大幅に改善しただけでなく、シリコーン材料のクロスオーバー的なブレークスルーを実現した点である。長らくシリコーン材料はシーリングや絶縁用途が中心であったが、今回の全固体電解質における革新的応用により、新エネルギー材料という高付加価値の分野を切り拓いた。専門家は、この技術が全固体電池の産業化コストを低減し、電気自動車やエネルギー貯蔵装置における大規模応用を促進する可能性があると指摘しており、世界的なエネルギー転換に「中国ソリューション」を提供することが期待されている。