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东工大与丰田合作开发出输出密度为以往3倍的全固体二次电池
http://cn.newmaker.com 3/25/2016 9:28:00 AM  日经BP社
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电池, 碱性电池, 锂离子电池, 纽扣电池, 太阳能电池, ...
日本东京工业大学研究生院综合理工学研究科菅野了次教授的研究室、丰田及高能加速研究机构等于2016年3月22日合作开发出了锂离子导电率是原来2倍的电解质等。并采用这种电解质制作出了“全固体陶瓷电池”,结果发现其输出特性是现有锂离子二次电池的3倍以上。

此次开发的电解质有两种,均为硫化物类材料。一种是Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3,摄氏27度下锂离子导电率为25mS/cm,在固体电解质中非常高。过去固体电解质的最高值是东工大菅野教授等于2011年开发出的基于Li10GeP2S12(LGPS)的材料,锂离子导电率为12m~14mS/cm。

另一种电解质是Li9.6P3S12,室温下锂离子导电率约为1mS/cm,跟传统材料相当,但作为针对新一代蓄电池负极候补材料——金属Li的电解质,可以稳定工作。

菅野等人采用这些材料试制出了全固体陶瓷电池,并证实其输出密度是传统锂离子二次电池的3倍以上,能量密度是传统锂离子二次电池的2倍以上。输出密度跟超级电容器或双电层电容器相同甚至更高。

如何使用这两种离子导电材料及采用什么样的正极材料和负极材料等详细的电池设计尚未公布。

当温度在摄氏-30度~100度之间时,这款试制电池的充放电特性为200~1000次,容量基本没有降低。尤其,每次充电容量与放电容量的比值——充放电效率在充放电1000次以后也基本为100%。(记者:野泽 哲生)

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