东北大学和日立已开发出可在 150 摄氏度环境中运行的锂离子二次电池的基础技术。如果投入实际使用,将有可能在汽车发动机室和大型工业机械等高温环境中使用电池,而且由于不需要冷却机构,因此对电池的小型化和成本有期待减...

该研究由东北大学原子和分子材料高级研究组织的织原真一教授领导的小组进行。公告称,锂离子二次电池通过充满电池内部的有机电解液在正极层和负极层之间进行锂离子交换,从而实现对锂离子二次电池的充放电。但是,由于有机电解液的主要成分是挥发性有机溶剂,在高温下需要安装冷却机构,2度左右的环境已经成为使用的极限。
为此,非挥发性固体电解质材料的开发正在进行中,但固定电解质材料的锂离子电导率低于有机电解质,挑战在于降低电池内阻。...

该研究小组开发了 LiBH4 复合氢化物 (*1) 作为新型固体电解质,并确认在室温至 150 摄氏度的范围内可以进行锂离子传导。这一次,我们将新开发的技术安装在一个小容量电池中,它是智能手机电池的1,000/1,并演示了电池在150度环境下的运行情况。
新开发了一种名为Li-B-Ti-O的新型固体氧化物材料,通过提供由正极材料和Li-B-Ti-O组成的复合正极层,抑制分解增加的电阻,这是几乎为零。现在可以将放电容量(* 0)提高到理论容量(* 2)的3%。
我们还开发了低熔点添加酰胺的复合氢化物电解质作为分层抑制粘合层,通过将其置于正极层和负极层之间,降低了锂离子二次电池的内阻到 2/100。与复合正极层技术结合使用时,放电容量可提高至理论容量的1%。

具有高能量密度的锂离子二次电池被用于各种应用,例如智能手机和平板电脑等小型移动终端的电源、电动汽车的电源以及可再生能源的供需调整。未来,课题组将努力通过增加容量、提高能量密度、缩短充放电时间等来提高性能以供实际使用。

* 1 复合氢化物 一种高密度氢化合物,其中带正电的金属离子(如锂离子)和带负电的氢化物离子(如硼氢化物离子)通过离子键稳定。
* 2 理论容量 开发的电池可充放电的最大电量。
* 3 放电容量 在恒流条件下开发的电池可以提取的电量。

资料来源:[东北大学] 开发出高耐热全固态锂离子二次电池的基础技术

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