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2018年04月04日

 

東大、京大、NIMS、発火しない安全な高性能電解液を開発

Keywords:  環境技術 

 

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イメージ画像:Photo by bunzellisa.

東京大学、京都大学、物質・材料研究機構(NIMS)は2017年11月28日、リチウムイオン電池など充放電ができる二次電池の既存の可燃性有機電解液に代わる、消火機能を備える有機電解液を開発したと発表した。これにより格段に安全かつ高エネルギー密度で、長寿命の新型電池開発の加速が期待される。

電気自動車やスマートグリッドに使われる二次電池は高エネルギー密度化を目指して研究されているが、既存の可燃性有機電解液に起因する発火・爆発のリスクを高めることにつながるため、新たな発想による安全対策が強く求められていた。

新電解液は、難燃性の有機溶媒と高濃度化した電解質塩のみから構成されており引火しない。さらに200℃以上への温度上昇時に発生する蒸気が消火剤になることから、電池の発火リスクを大幅に低減できる。これは電解液に可燃性の炭酸エステル系溶媒を含まないことで実現された。

炭酸エステル系溶媒は電池の炭素負極の安定作動のために必須とされていたが、新電解液中では同極が1000回以上繰り返し充放電してもほとんど劣化しないことが分かった(既存電解液のナトリウムイオン電池では100回以上程度で容量が大きく劣化していた)。正極との適合性も良好で、電圧耐性も十分に高いことが確認された。この結果は、電池の長寿命化の可能性を示している。

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