东京工业大学科学与工程研究生院菅野亮司教授、丰田汽车公司加藤由纪博士和高能加速器研究机构米村正夫特别副教授的研究小组发现,锂离子电导率是之前的两倍,我们发现了最好的超离子导体,并宣布我们已经成功开发出固态陶瓷电池,其输出功率是一般锂离子电池的三倍以上。

全固态陶瓷电池采用陶瓷固体电解质,实现了一般锂离子电池电解质体系无法实现的结构(双极叠层结构)。期望具有更高的电池容量、更高的输出和更高的稳定性,被认为是下一代电力存储设备。

同研究グループはイオン伝導率の高い2種類の超イオン伝導体(固体中をイオンが液体のように動き回る物質)を発見。1つは「Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3」(リチウム・シリコン・リン・硫黄・塩素)で、室温(27 ˚C)で1cm当たり 25 ミリジーメンスという極めて高いイオン伝導率を示し、もう1つは「Li9.6P3S12」は電位窓(電解質が適正に動作する電位の範囲)が広く、リチウム金属負極の電解質として利用可能です。

以这种方式开发的全固态电池在室温下的输出特性是现有锂离子电池的三倍以上,即使在低温(-3°C)和高温下也具有出色的充放电特性(30°C),充电/放电循环100次。还实现了可逆性和实用耐用性。经证实,该电池由于输入/输出电流高,可在几分钟内充满电,是兼具蓄电池和电容器优点的优良蓄电设备。我们还分析了超离子导体的晶体结构,并阐明高锂电导率的实现是由于三维骨架结构中的超离子传导路径。

在众多的创新电池候选中,研究组还没有像这样表现出优异特性的下一代电池,未来正在加速下一代电池向全固态电池发展的道路上。说明它已经打开了。

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