鉅大LARGE | 點擊量:1041次 | 2018年12月24日
正極材料采用磷酸系鋰金屬化合物
這是一種在樹脂膜上形成固體電解質(zhì)的薄膜型2次電池,是通過開發(fā)全新的正極材料實現(xiàn)的。不但形狀自由度高,可以進(jìn)行彎曲等,而且制作時無需實施高溫處理,有望降低制造成本。設(shè)想用于小型、薄型的可穿戴設(shè)備,以及能應(yīng)對彎曲的柔性元件,計劃幾年后實現(xiàn)實用化。
索尼在2015年11月11日開幕的“日本第56屆電池討論會”上發(fā)表了相關(guān)成果(演講編號為2F17)。該公司2014年就全固體薄膜型二次電池的試制在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了論文,但在電池討論會上發(fā)布尚屬首次。與原來采用有機(jī)類電解液的電池相比,采用固體電解質(zhì)的全固體電池的安全性較高,世界各國都在積極推進(jìn)相關(guān)研發(fā)。索尼的涉足今后還可能促進(jìn)電極材料和周邊零部件等的研究開發(fā)。
索尼此次介紹了面向全固體電池開發(fā)的非晶質(zhì)正極材料及其特性評估結(jié)果。原來的普通全固體薄膜二次電池采用晶體材料作為正極活性物質(zhì),因此需要高溫成膜工藝,而索尼開發(fā)的材料為非晶質(zhì),成膜時無需基板加熱。所以,預(yù)計大部分制造過程可以在室溫下進(jìn)行。
正極材料采用磷酸系鋰金屬化合物。試制品采用厚度為400靘的聚碳酸酯膜作為基板,利用濺鍍設(shè)備層疊正極、固體電解質(zhì)和負(fù)極制作而成。在固體電解質(zhì)上形成氮磷酸鋰(LiPON)薄膜,電解質(zhì)層的厚度約為500nm。作為正極材料的過渡金屬元素,評估了Ni、Mn、Co、Cu及Ag等。
試制品的評估結(jié)果顯示,過渡金屬采用Ni時放電容量最高,正極活性物質(zhì)單位重量的容量為330mAh/g,測量到了足夠高的值。放電率特性方面,確認(rèn)可進(jìn)行30C的快速充放電。
試制電池的充放電循環(huán)特性方面,已經(jīng)確認(rèn)可以循環(huán)2000次左右。實用化方面的課題是如何抑制自然放電。今后打算通過改善特性等進(jìn)一步提高性能。