リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する電解液を開発
2017.07.31 NEW

国立研究開発法人物質・材料研究機構

NIMSの研究チームは、リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する新しい電解液を開発しました。


概要

１．国立研究開発法人物質・材料研究機構 エネルギー・環境材料研究拠点 ナノ材料科学環境拠点 リチウム空気電池特別推進チームの久保佳実チームリーダー、辛星 (XIN Xing) ポスドク研究員、伊藤仁彦主幹研究員らの研究チームは、リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する新しい電解液を開発しました。

２．蓄電池 (二次電池) は、電気自動車用電源や、太陽電池で発電された電気をためる家庭用電源として、今後急速に需要が拡大することが予測されます。二次電池の中でも、リチウム空気電池は最高の理論エネルギー密度を有する「究極の二次電池」と言われています。現状、二次電池として広く使用されているリチウムイオン電池は、蓄電容量に相当するエネルギー密度がほぼ限界に達しており、リチウム空気電池によって、蓄電容量の劇的な向上と大幅なコストダウンが期待できます。しかしながら、リチウム空気電池は、放電電圧に比べて充電電圧が高いためエネルギー効率が低く、またリチウム金属負極の寿命が短いという大きな課題がありました。

３．今回、本研究チームでは、リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する新しい電解液を開発しました。この電解液により、充電時に正極にかかる過剰な電圧 (過電圧) が、従来の1.6 V以上から半分以下の約0.6 Vとなり、エネルギー効率が60%程度から77%まで大きく改善しました。さらに、寿命低下の一因とされていたリチウム金属の樹枝状の析出も防止することで、従来20回以下であった充放電サイクルの寿命が50回以上まで大幅に向上しました。
--- 引用ここまで　全文は引用元参照 ---

▽引用元：国立研究開発法人物質・材料研究機構　2017.07.31
http://www.nims.go.jp/news/press/2017/07/201707311.html

サイクル試験後のリチウム金属負極の断面観察。(a) 従来電解液、(b) 新電解液
http://www.nims.go.jp/news/press/2017/07/hdfqf1000008zg3g-img/img_201707311.jpg