2021年01月27日

東工大など、界面不純物制御し電池容量を2倍に

【カテゴリー】：新製品/新技術 【関連企業・団体】：東京工業大学

東京工業大学 物質理工学院の一杉太郎教授、東北大学の河底秀幸助教らは26日、産業技術総合研究所らと共同で、電極と固体電解質が形成する界面の不純物制御により、全固体電池の容量を倍増させることに成功したと発表した。 不純物を含まない清浄な界面を作製すると、全固体電池の電池容量が倍増することを発見した。 全固体電池の開発目標は電池容量の増加と高出力化にあるといえる。電池容量の増加は、機器の使用可能時間の延長につながり、高出力化は短時間での充電や、瞬間的な大きなパワーの取り出しを可能にする。 現在、リチウムイオン電池に搭載される電極材料よりも高い電圧を発生する電極材料、LiNi0.5Mn1.5O4が注目されている。 だが、不純物を含まない電極／電解質界面を作製すると、リチウム含有量を2倍の放電状態にして使えることがわかった。つまり2倍の容量が実現したことを意味する。 さらに、界面形成時にリチウムイオンが自発的に移動し、界面近傍にLi2Ni0.5Mn1.5O4が不均一に存在することを、放射光X線回折測定により明らかにした。 同研究は、高容量型全固体電池の実現に向けて重要な一歩となるだけでなく、電極と固体電解質の界面におけるイオン輸送の学理構築にもつながる。 同研究成果は1月25日、米国化学会誌「ACS Applied Materials and Interfaces」オンライン版に掲載された。 ニュースリリース参照 https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2021/01/press20210126-01-lithium.html