米ベンチャーもナトリウムイオン電池を商業生産開始、最大年産600MWh

2024.05.09

米Natron Energy（ナトロン・エナジー）は2024年4月末、ナトリウム（Na）イオン2次電池（NIB）の商業生産を始めると発表した。同日、米国ミシガン州ホランド（Holland）の生産工場で開催した稼働セレモニーには、同社の開発を支援してきた米エネルギー省（DOE）傘下の研究機関である米Advanced Research Projects Agency-Energy（ARPA-E）所長らも出席したという（図1）。量産規模は最大600MWh/年で、初出荷は同年6月になる。

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図1　電池パック製品「BluePack」とミシガン州の量産工場

（出所：Natron Energy）

NIBは、リチウム（Li）イオン2次電池（LIB）のLiの代わりに、Naイオンを電池内キャリアとして用いる2次電池である。Liは発掘可能な場所が限られ、供給不安が付きまとう。対して、Naは海水からほぼ無尽蔵に得られるため、電池の製造コストを大きく下げられる可能性がある。既に、複数の中国企業がNIBの量産を始めているが、中国以外での商業生産はナトロン・エナジーが初めてとなる^注1）。

ナトロン・エナジーが量産するNIBは、正負極の活物質に共に青色顔料のプルシアンブルー類似体（PBA）を用いるという特徴がある（図2）。PBAは鉄（Fe）やマンガン（Mn）をベースとする。Liのほか、高価なコバルト（Co）やニッケル（Ni）を使わないため、材料コストが安い。加えて、充放電時間が5～15分と短い。これは、出力密度が高いということでもある。しかも充放電サイクル寿命は5万～10万サイクルとする。仮に充放電が1日1回であれば、充放電サイクルが10万回は、約274年使えるわけだ。LIBの場合、寿命が長いとされるリン酸鉄リチウム（LFP）タイプでも1万～2万回である。

（a）プルシアンブルー

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（b）充電時の様子

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図2　プルシアンブルー類似体（PBA）を正負極の活物質に

顔料のプルシアンブルー（a）。実際には、FeとMnが混在したPBAを正極活物質、MnベースのPBAを負極活物質として用いる（b）。（出所：Natron Energy）