2012 Fiscal Year Annual Research Report
水溶液系を用いた新規な高エネルギー密度リチウムー空気電池システムの構築
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22350091
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
武田 保雄 三重大学, 事務局, 理事 (60093051)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平野 敦 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60324547)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | リチウム-空気二次電池 / 耐水性リチウム金属負極 / ガーネット型リチウムイオン導電体 / ナシコン型リチウムイオン導電体 |
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| Research Abstract |
電気自動車用電池として、計算上最も高いエネルギー密度が期待できるリチウム/空気二次電池の開発を目指し、高い充放電効率が期待できる水系電解質の利用の可能性を探求した。
１．リチウム/空気二次電池系を高性能化するためには、22年度確立した複合負極でのリチウムとポリマー電解質界面の抵抗の低減に加え、水に安定なリチウム導電性固体電解質の抵抗の低減も必要である。その方策としては、電解質の薄膜化が望まれた。そのため、セラミックスの薄膜化に通常用いられているドクターブレード法によるLi1+x+yTi2-xAlxP3-yO12（LTAP）の薄い焼結体の作成を行った。機械的強度も大きく厚さ200μm、導電率が4x10-4Scm-1で、リチウム金属、ポリマー電解質と組み合わせて、大きい出力の出やすい複合負極が完成した。リチウム金属に対して安定なLi7La3Zr2O12（LLZ）の検討も幅広く行い、相関係も明らかにした。特に低温相のCO2吸蔵の現象の発見はこの化合物の複雑性を示している。リチウム金属には安定であるが、リチウムの移動量が大きいと、粒界にリチウムが析出して正極と短絡することが分かり、その解消が今後の課題となった。
２．22年度に引きつづき、酸素還元、OH-還元触媒能の優れた触媒の探査を進めた。通常、空気極にはカーボン材料が触媒担持体として使われているが、酸化における分解が問題であった。遷移金属を含むペロブスカイト型酸化物を担持するとその分解が抑制されることが分かった。
３．機械的充電として電解質溶液の循環システムの検討を行った。種々の検討の結果、このようなシステムはエネルギー的に有利とならないことが分かった。化学的な酸化還元のシステムを開発していく必要のあることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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