索尼試制了電解質(zhì)采用固體材料的全固體電池。
這是一種在樹(shù)脂膜上形成固體電解質(zhì)的薄膜型2次電池，是通過(guò)開(kāi)發(fā)全新的正極材料實(shí)現(xiàn)的。不但形狀自由度高，可以進(jìn)行彎曲等，而且制作時(shí)無(wú)需實(shí)施高溫處理，有望降低制造成本。設(shè)想用于小型、薄型的可穿戴設(shè)備，以及能應(yīng)對(duì)彎曲的柔性元件，計(jì)劃幾年后實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。
索尼在2015年11月11日開(kāi)幕的“日本第56屆電池討論會(huì)”上發(fā)表了相關(guān)成果（演講編號(hào)為2F17）。該公司2014年就全固體薄膜型二次電池的試制在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了論文，但在電池討論會(huì)上發(fā)布尚屬首次。與原來(lái)采用有機(jī)類(lèi)電解液的電池相比，采用固體電解質(zhì)的全固體電池的安全性較高，世界各國(guó)都在積極推進(jìn)相關(guān)研發(fā)。索尼的涉足今后還可能促進(jìn)電極材料和周邊零部件等的研究開(kāi)發(fā)。
索尼此次介紹了面向全固體電池開(kāi)發(fā)的非晶質(zhì)正極材料及其特性評(píng)估結(jié)果。原來(lái)的普通全固體薄膜二次電池采用晶體材料作為正極活性物質(zhì)，因此需要高溫成膜工藝，而索尼開(kāi)發(fā)的材料為非晶質(zhì)，成膜時(shí)無(wú)需基板加熱。所以，預(yù)計(jì)大部分制造過(guò)程可以在室溫下進(jìn)行。
正極材料采用磷酸系鋰金屬化合物。試制品采用厚度為400μm的聚碳酸酯膜作為基板，利用濺鍍?cè)O(shè)備層疊正極、固體電解質(zhì)和負(fù)極制作而成。在固體電解質(zhì)上形成氮磷酸鋰（LiPON）薄膜，電解質(zhì)層的厚度約為500nm。作為正極材料的過(guò)渡金屬元素，評(píng)估了Ni、Mn、Co、Cu及Ag等。
試制品的評(píng)估結(jié)果顯示，過(guò)渡金屬采用Ni時(shí)放電容量最高，正極活性物質(zhì)單位重量的容量為330mAh/g，測(cè)量到了足夠高的值。放電率特性方面，確認(rèn)可進(jìn)行30C的快速充放電。
試制電池的充放電循環(huán)特性方面，已經(jīng)確認(rèn)可以循環(huán)2000次左右。實(shí)用化方面的課題是如何抑制自然放電。今后打算通過(guò)改善特性等進(jìn)一步提高性能。
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