不可逆な反応過程を利用した全固体リチウム二次電池の高性能化手法の探索

• Project/Area Number: 24K17751
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 36010:Inorganic compounds and inorganic materials chemistry-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 藤井 雄太 北海道大学, 工学研究院, 助教 (90982653)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: 全固体電池 / リチウム電池 / 正極 / 硫化物系材料 / 不可逆反応

Outline of Research at the Start

全固体リチウム-硫黄電池は、高容量で安全性に優れるため、次世代の電気自動車用電源として注目を集めるが、充放電時のLi+脱挿入に伴う正極(S, Li2S)の体積変化により、正極-電解質界面の剥離や正極材の破砕が生じ、内部抵抗の増加や充放電容量の減少が発生する。本研究では、正極材料の初期の不可逆な放電反応(Li+の挿入反応)に着目し、放電過程で正極内に微粒Li2Sを生成し、体積変化を均一化する新たな手法により、全固体電池のサイクル安定性の向上を試みる。