全固体電池の幻想と現実：なぜ「絶対安全」はあり得ないのか？

現在、リチウムイオン電池業界は「全固体電池」を究極の次世代技術として熱狂的に支持していますが、その実態は「魔法の杖」ではありません。技術的なハードルや安全面での新たなリスク、既存の液体電池の進化など、冷静な視点が必要です。

全固体電池は、燃えやすい有機電解液を固体の電解質に置き換えるため、火災リスクが激減すると期待されています。しかし、専門家は以下の懸念を指摘しています。

エネルギー密度の代償: 固体電池は液体電池よりも多くのリチウムを使用します。リチウム金属は非常に反応性が高く、一度発火すると消火が困難です。
「大きな爆竹」理論: 液体電池の熱暴走が「小さな爆竹」なら、高エネルギー密度の固体電池が暴走した際は、より深刻な破壊力を持つ「大きな爆竹」になる可能性があります。
アルミノテルミット反応: モントリオール大学の研究では、リチウム金属が正極材と接触すると、酸素がなくても 2500℃に達する激しい反応（アルミノテルミット反応）を起こすことが示されています。

液体電池で短絡（ショート）の原因となるリチウムの結晶「デンドライト（樹枝状結晶）」は、固体電池でも解決されていません。

固体層の隙間: デンドライトは硬い固体電解質を突き破るのではなく、材料間の微細な隙間に沿って成長し、最終的に正極と負極をつないで発火させる可能性があります。

「固体電池が液体電池を完全に置き換える」という予測は現実的ではありません。液体電池側も、材料革新によって安全性を劇的に向上させています。

技術要素	進化の内容	効果
難燃性電解液	リン酸エステルやPFPN（Pentafluoro(phenoxy)cyclotriphosphazene）の添加	電解液自体の可燃性を抑制
表面コーティング	正極・負極材への保護膜形成	充放電時の材料の亀裂を防ぎ、熱伝達を遮断
高温対応セル	高温環境で活性と効率が上がる特殊設計	冷却システムの簡素化と安全性の両立

全固体電池の量産時期は、当初の予測より遅れる傾向にあります。

スケジュールの遅延: トヨタ自動車は量産開始を2025年から2030年以降へと繰り返し延期しています。
技術ルートの混迷:
- 硫化物系: 「本命」とされるが、コストが高く、大気中の水分と反応して硫化水素を発生させるなどの課題がある。
- 酸化物系: すでに半固体電池として実用化が進んでおり、歩留まりも高い（上海西八など）。
- ポリマー系: サンウォダ（Sunwoda）などが開発を進めており、硫化物系より低コストで製造できる可能性がある。