Sunday, December 9, 2012

全固体型のリチウム-空気電池

リチウム-空気電池 (L-air battery) は理論的にはリチウムイオン電池の58倍の重量エネルギー密度を持つと言われている。自動車への搭載、再生可能エネルギーにより発生する電力の蓄電などに向けて電池の大型化が進む今、期待される電池である。
AISTは、電解質に無機固体材料 (Li1+xGe2-yAlyP3O12 = LAGP) を用いてリチウム-空気電池を設計し作成した。常温・空気中でその作動を確認した。無機固体電解質を用いることで充電時と放電時の電圧差を小さくした。電解液を用いた場合この電圧差は大きかった。電圧の差が大きいとエネルギー効率が悪い。
有機電解液を用いるリチウムイオン電池(この発展型がリチウム-空気電池)では、電極材料粉末を電極中に固定化するためバインダー(高分子材料)が使われている。このバインダーは活性な酸素と反応しやすい。無機固体電解質を用いることで、このバインダーが不要となった。
有機電解液(リチウムイオン電池に用いられてきた)をリチウム-空気電池に用いると、充放電中に分解し反応してしまう。このため、発火等の事故があった。電池の大型化が進むと、このような事故の程度も大きくなる。電池の固体化でこの問題とは無縁となり、電池の安全が確保される。
「今回作製した電池はまだ実験の初期段階。充電性能や分極などの問題がある。これまでのリチウム-空気電池が抱えている問題を解決できる可能性が示唆した。」

Written based on AIST’s press release
* The all-solid-state lithium-air battery, described above was placed on “Energy & Environmental Science (england)” August 16, 2012 [Energy & Environmental Science 5, 9077-9084 (2012)]
* English version of the blog is under writing, and will be put on “FuelCell japan
* If anything, please feel free to contact us at rvtpe01@hotmail.co.jp


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