全固体電池開発と地域資源利用への展開

電力貯蔵に対応可能な高効率・大容量全固体電池開発のための正極材料を選定しました。

全固体電池材料を作製するために導入したボールミル装置を用いて、硫化物系固体電解質材料を作製しました。

得られた硫化物系固体電解質粉末に硫化リチウム粉末と導電性カーボン粉末を加えて、再びボールミル処理して硫化リチウム系正極材料粉末を得ました。

圧紛体成形型全固体電池　～評価セルの断面図～

次に、硫化リチウム系正極材料粉末と硫化物系固体電解質材料粉末を積層して、一軸加圧プレスし、その後、対極にリチウム-インジウム合金を備えた全固体電池評価セルを構築し、充放電性能を評価しました。

硫黄系Li₂S正極複合体の充放電曲線

その結果、試験温度80℃において充放電可能であり、その容量は硫化リチウムの単位重量あたりに換算して1000 mAh g-1 程度の高容量を示しました。その容量は、理論容量に近い値となりました。したがって、高容量全固体電池開発に向けた大容量正極材料の選定に見通しが立つこととなりました。

今年度は正極に硫黄系材料を適応し、良好な結果を得つつありますので、来年度は負極材料の検討に移行し、「フルセルを構築して、性能評価、全体システム設計の可能性を広げる」というゴールに向かいます。