東京大学，京都大学，物質・材料研究機構らは，リチウムイオン電池の急速充電，高電圧作動を可能にする新規な電解液を開発した。これは，これまで電解液としては適さないという固定観念から研究の盲点となっていた，極めて高い濃度のリチウムイオンを含む“濃い液体（超高濃度溶液）”に、従来のリチウムイオン電池用電解液にはない特殊な新機能を発見したもの。

研究グループは，“濃い液体”とすることで，従来必須であったエチレンカーボネートを溶媒として使用しなくても，リチウムイオン電池電解液として作動することを見出した。これにより，20年以上も固定されていた電解液材料の幅が広がり，必要とされる特性（耐電圧，反応速度，コスト）に合わせた多様な電解液設計が可能となった。

この特長に着目した材料探索の結果，従来の電解液の性能を大きく超える新物質を発見した。この新規電解液では，「高濃度＝反応が遅く電解液に適さない」という従来の通説を覆し，電池反応が極めて高速で進行する。

これにより，リチウムイオン電池の充電に必要な時間が従来の3分の1以下に短縮することが期待される。加えて，この新規電解液は5 V以上の電圧をかけても安定であり，従来電解液の耐電圧の問題により4 Vに制限されていたリチウムイオン電池の電圧の大幅な向上の可能性もある。

この“超高濃度電解液”の特殊機能の発現メカニズムを明らかにするため，スーパーコンピュータ「京」を用いた第一原理分子動力学計算により，溶液中のイオンの動きと電子のエネルギー状態のシミュレーションを行なった。その結果，リチウムイオンとアニオン（マイナスイオン）が連続的に繋がりなおかつ液体状態を保持するという，通常の“薄い溶液”では起こりえない特殊な溶液構造を有していることを見出し，その特殊構造が高い分解耐性を発現する電子構造を生み出していることを突き止めた。

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