2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of high energy all-solid-state lithium sulfur batteries
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16J01475
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
計 賢 大阪府立大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2018-03-31
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| Keywords | 全固体電池 / Li/S電池 / 複合体 / ボールミル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本は天然資源に乏しく、持続的な経済成長や生活水準を維持するには、科学技術の発展が必要不可欠である。特に二次電池は、パソコンや携帯電話の用途だけでなく、低炭素型社会の実現に向けた再生可能エネルギー用の定置用電源や電気自動車の車載バッテリーとして利用されおり、各国に先がけて革新的なエネルギー貯蔵デバイスを開発し実現することは、極めて重要であると考えられる。既存のリチウムイオン電池は電極材料(正極・負極)によって主に支配されている。近年、従来の電極材料の5倍以上の大きなエネルギー密度を有する次世代型の電極材料としてSおよびLi2Sが注目されている。しかしLi/S電池の実現に向け、様々な課題を克服する必要があり、その課題の一つとして電池の寿命が非常に短いことが挙げられる。これは充放電中に生成する多硫化リチウムの溶出が主な原因とされている。その多硫化リチウムの溶出を抜本的に改善するために固体電解質の利用が検討されいる。Li2Sへの電子伝導パスとして炭素導電剤、イオン伝導パスとして硫化物固体電解質を添加した電極複合体が試験電池の電極として利用されている。この複合体を用いた全固体電池は、比較的高い可逆容量で高いサイクル特性を有している。しかしながら従来のリチウムイオン電池と比較して高いエネルギー密度を有する全固体Li/S電池の実現には、Li2Sのさらなる高容量化が必要とされている。
そこで本研究では、Li2Sの高容量化に向けて開発したLi2S固溶体を利用することによってこれまで報告されたLi2S正極を用いた電池の中で、最も長い寿命を有し、ほぼ理論容量を繰り返し利用することが可能な硫化リチウム正極の開発に成功した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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