報道によると、東北大学と日本の高エネルギー加速器研究機構の科学者らが、新しい複合水素化物リチウム超イオン伝導体を開発した。研究者らは、水素クラスター（複合アニオン）構造の設計によって実現されたこの新材料は、全固体電池の最終負極材料となることが期待されるリチウム金属に対して極めて高い安定性を示し、これまでで最高のエネルギー密度を備えた全固体電池の生成。
リチウム金属負極を備えた全固体電池は、従来のリチウムイオン電池の電解液漏れ、可燃性、エネルギー密度の制限といった問題を解決すると期待されている。一般に、リチウム金属は既知のアノード材料の中で理論容量が最も高く、電位が最も低いため、すべての固体電池に最適なアノード材料であると考えられています。
リチウムイオン伝導性固体電解質は全固体電池の重要な構成要素ですが、既存の固体電解質のほとんどは化学的/電気化学的に不安定であり、界面で必然的に不要な副反応が発生し、界面抵抗の増加につながるという問題があります。充電と放電を繰り返すとバッテリーの性能が大幅に低下します。
研究者らは、複合水素化物はリチウム金属アノードに対して優れた化学的および電気化学的安定性を示すため、リチウム金属アノードに関連する問題に対処する上で広く注目されていると述べています。彼らが得た新しい固体電解質は、高いイオン伝導性を有するだけでなく、リチウム金属に対して非常に安定である。したがって、これはリチウム金属負極を使用する全固体電池にとって真の画期的な進歩です。
研究者らは「今回の開発は、将来複合水素化物をベースとしたリチウムイオン伝導体の発見に役立つだけでなく、固体電解質材料の分野に新たな潮流を切り開くものとなる。得られた新しい固体電解質材料は、リチウムイオン伝導体の開発を促進することが期待される」と述べた。高エネルギー密度の電気化学デバイス。
電気自動車は、満足のいく航続距離を実現するために、高いエネルギー密度と安全なバッテリーを期待しています。電気化学的安定性の問題に関して電極と電解質がうまく連携できない場合、電気自動車の普及には常に障壁が立ちはだかります。リチウム金属と水素化物の連携が成功したことで、新しいアイデアが開かれました。リチウムには無限の可能性があります。航続距離が数千キロメートルの電気自動車や、1週間のスタンバイが可能なスマートフォンが登場するのもそう遠くないかもしれない。
投稿日時: 2023 年 7 月 12 日