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至索尼开发全固体电池正极材料采用磷酸系锂金属化合物

发布时间:2021-10-11

索尼开发全固体电池正极材料采用磷酸系锂金属化合物

索尼试制了电解质采取固体材料的全固体电池。

这是1种在树脂膜上构成固体电解质的薄膜型2次电池,是通过开发全新的正极材料实现的。不但形状自由度高,可以进行曲折等,而且制作时无需实行高温处理,有望下降制造本钱。假想用于小型、薄型的可穿着装备,和能应对曲折的柔性元件,计划几年后实现实用化。

索尼在2015年11月11日开幕的“日本第56届电年产各类汽车达1800多万辆池讨论会”上发表了相干成果(演讲编号为2F17)。该公司2014年就全固材料2037-T4的硬度值可以换算成抗拉强度值体薄膜型2次电池的试制在学术期刊上发表了论文,但在电池讨论会上发布尚属首次。与原来采取有机类电解液的电池相比,采取固体电解质的全固体电池的安全性较高,世界各国都在积极推动相干研发。索尼的涉足今后还可能增进电极材料和周边零部件等的研究开发。

索尼此次介绍了面向全固体电池开发的非晶质正极材料及其特性评估结果。原来的普通全固体薄膜2次电池采取晶体材料作为正极活性物资,因此需要高温成膜工艺,而索尼开发的材料为非晶质,成膜时无需基板加热。所以,预计大部份制造进程可以在室温下进行。

正极材料采取磷酸系锂金属化合物。试制品采取厚度为400μm的聚碳酸酯膜作为基板,利用溅山东梁山不产钢镀装备层叠正极、固体电解质和负极制作而成。在固体电解质上构成氮磷酸锂(LiPON)薄膜,电解质层的厚度约为500nm。作为正极材料的过渡金属元素,评估了Ni、Mn、Co、Cu及Ag等。

试制品的评估结果显示,过渡金属采取Ni时放电容量最高,正极活性物资单位重量的容量为330mAh/g,丈量到了足够高的值。放电率特性方面,确认可进行30C的快速充放电。

试制电池的充放电循环特性方面,已确认可以循环2000次左右。实用化方面的课题是如何抑制自然放电。今后打算通过改良特性等进1步提高性能。