研究内容

全固体型リチウムイオン電池用固体電解質 LLZO

全固体型リチウムイオン電池用固体電解質 LLZO

現在用いられている液体電解質型のリチウムイオン電池の容量は約100 – 240Wh/kgであり、より高エネルギー密度を持つ電池の開発が大きな課題です。また、電池として用いる上で、発火等の事故が起きないように安全かつ安定に作動する電池を追求する必要もあります。このような中、液体電解質型のリチウム二次電池に代わる革新的な全固体電解質型リチウム二次電池が、国内外の企業、大学、研究機関などで鋭意研究開発されています。この研究で最も重要な技術は、電極間を出入りするリチウムイオンを高速で移動できる固体電解質の開発です。固体電解質には、有機高分子(ポリマー)系と無機系があります。安全性、強度の観点から無機系固体電解質の方がより理想ですが、無機系固体電解質はポリマー系に比べてリチウム電池系への適応の歴史が浅く、安定性、反応性、反応機構などの詳細についてはまだまだ不明点も多いですが、今後の発展が期待される材料です。無機系のリチウム固体電解質には、大きく分けて硫化物系と酸化物系があります。現在は硫化物系の固体電解質を使用したリチウムイオン電池の方が電池容量が大きいという研究報告が多数ありますが、硫化物系の固体電解質は大気中に暴露すると有毒な硫化水素ガスを発生するため、実際の使用には堅牢な封止加工が必要であり、生産コストの上昇にもつながるという問題があります。そこで弊社では空気中での安定性、また生産の簡易性の観点から酸化物系に注目しています。

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