全固体リチウム-硫黄電池がセルレベルで505Wh/kgを達成、清華大学の準固体電池は604Wh/kgを記録し従来比2倍超の高エネルギー密度を実現

2026年7月5日

Space Daily Editorial Team 不明

概要

2025年の全固体リチウム-硫黄（Li-S）電池に関する研究が、セルレベルで約505 Wh/kgという画期的なエネルギー密度を達成しました。また、清華大学の研究チームが開発した準固体電池は、604 Wh/kgおよび1,027 Wh/Lという驚異的なエネルギー密度を記録し、これは多くの従来型リチウムイオン電池の2倍以上に相当します。これらの成果は、次世代バッテリーのエネルギー密度を飛躍的に向上させる新たな道筋を示すもので、電気自動車の航続距離を大幅に伸ばす可能性を秘めています。

詳細

主要成果

最新の研究成果として、全固体リチウム-硫黄（Li-S）電池がセルレベルで約505 Wh/kgのエネルギー密度を達成し、同時に清華大学の研究チームが開発した準固体電池が604 Wh/kgおよび1,027 Wh/Lという、多くの従来型リチウムイオン電池の2倍を超える高エネルギー密度を記録しました。これらのブレークスルーは、次世代バッテリー技術のポテンシャルを飛躍的に高めるものです。

技術・臨床詳細

全固体リチウム-硫黄電池は、液体電解質を固体電解質に置き換え、軽量な硫黄正極を活用することで、非常に高い理論エネルギー密度（2,500 Wh/kg）を有しています。今回達成された505 Wh/kgという数値は、その理論値に一歩近づいたことを示します。清華大学の準固体電池は、液体電解質の含有量を抑えつつ、固体電解質の特性を活かすことで、604 Wh/kgおよび体積エネルギー密度1,027 Wh/Lを実現しました。これは、現在の電気自動車（EV）に搭載されている最先端のリチウムイオン電池が通常250～300 Wh/kgであることと比較すると、その性能向上が劇的であることが分かります。この高エネルギー密度は、EVの航続距離を大幅に伸ばすだけでなく、ドローンやモバイルデバイスといった他のアプリケーションにおいても、より長時間の稼働を可能にするでしょう。

背景・業界文脈

電気自動車の普及を加速させるためには、バッテリーのエネルギー密度を向上させ、航続距離を延長することが不可欠です。従来のリチウムイオン電池は、その性能向上が物理的・化学的限界に近づいており、新たな材料と構造の探求が求められています。リチウム-硫黄電池や全固体電池は、その有望な候補として、世界中の研究機関や企業から多額の投資と研究が進められています。特に、硫黄は安価で豊富に存在するため、コスト面での優位性も期待されています。

今後の展望

これらの研究成果は、高エネルギー密度バッテリーの実用化に向けた重要な進歩ですが、ラボレベルでの成功を量産型EVパックに移行させるには、依然として多くの課題が残されています。具体的には、サイクル寿命の延長、安全性プロファイルの改善、製造コストの削減、そしてスケーラブルな生産技術の確立が必要です。しかし、今回示された圧倒的なエネルギー密度は、EVの「航続距離の不安」を解消し、バッテリー技術の新たな地平を開く可能性を秘めています。今後の研究開発の進捗と、産業界との連携による実用化への加速が期待されます。

元記事: https://spacedaily.com/t-a-2025-solid-state-lithium-sulfur-study-hit-about-505-wh-kg-at-the-cell-level-and-a-tsinghua-quasi-solid-state-battery-reached-604-wh-kg-more-than-double-many-conventional-lithium-ion-cells/

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