体積膨張を超える次世代シリコン系負極材料：Patent Report（2025年）

<2025> Patent Report: Next-Generation Si-Anode Material Beyond Volume Expansion

出版日: 2025年07月11日
発行: SNE Researchエネルギー/環境関連専門
ページ情報: 英文 437 Pages
納期: お問合せ

概要

サンプル依頼リストに入れる

世界のシリコン系負極材料の技術動向と市場見通しは、高エネルギー密度電池の急速な需要の増加により、研究開発の重要な焦点として浮上しています。特に、SiO-SiC複合負極技術を中心とした特許分析は、シリコン系負極材料が黒鉛系材料の限界を克服し、次世代エネルギー貯蔵システムの開発を支える可能性が高まっていることを明示しています。

シリコン系負極技術が台頭してきた背景には、まず、電気自動車の走行距離延長を目的としたエネルギー密度の高い電池に対する需要の急増があります。EV市場の急成長に伴い、セルレベルでの一充電走行距離を延長するニーズが高まっています。それに伴い、電池容量の向上が競合要因の中心となり、理論容量が黒鉛の10倍近いシリコン系負極材料が有力な選択肢として浮上しています。

この過程で、材料の構造進化も顕著に進みました。当初はSiO系複合材料が主流でしたが、近年では導電性と構造安定性に優れたSiC系複合材料が脚光を浴びています。この動向を反映して、研究はシリコンをコーティングしたり結合させたりする従来の「コアシェル」アプローチから、シリコンの膨張を効果的に吸収できる「ヨークシェル」構造へと積極的にシフトしています。

また、中国が率先して材料の現地化戦略を強化する中、韓国や日本の企業もシリコン系負極材料を独自に生産・調達する準備を始めています。

最後に、シリコン系負極材料の特許分析と技術開発動向を詳しく見ると、中心的な特許出願分野は複合構造設計と量産プロセスに大別できます。複合構造設計の分野では、SiC-SiO、Si/C、Si@C構造システム、多孔質構造の開発などが主なテーマとなっています。LG Energy SolutionやSamsung SDIなどの韓国企業は、複合構造設計や界面安定化技術に関する特許を積極的に出願しており、高エネルギー密度電池を実現する手法を拡大しています。日本のShin-Etsuは、Si系材料合成と表面改質（Si/Cコーティング）の専門知識を活用して、シリコン系負極材料の品質と歩留まりの向上に注力しています。

当レポートでは、世界のシリコン系負極材料市場について調査分析し、特許出願の現状と各社の技術戦略、米国、中国、韓国、日本を含む主要国の特許の動向、最新の研究開発動向などの情報を提供しています。

体積膨張を超える次世代シリコン系負極材料：Patent Report（2025年）

<2025> Patent Report: Next-Generation Si-Anode Material Beyond Volume Expansion

概要

目次

第1章イントロダクション

第2章特許出願動向のイントロダクション

第3章主要特許の調査

第4章結論・付録

体積膨張を超える次世代シリコン系負極材料：Patent Report（2025年）

<2025> Patent Report: Next-Generation Si-Anode Material Beyond Volume Expansion

概要

目次

第1章 イントロダクション

第2章 特許出願動向のイントロダクション

第3章 主要特許の調査

第4章 結論・付録

第1章イントロダクション

第2章特許出願動向のイントロダクション

第3章主要特許の調査

第4章結論・付録