14 10月 2019

【論文紹介】Using Mixed Salt Electrolytes to Stabilize Silicon Anodes for Lithium-Ion Batteries via in Situ Formation of Li–M–Si Ternaries (M = Mg, Zn, Al, Ca)

出典:https://pubs.acs.org/

ACS Applied Materials & Interfaces, 2019; 11 (33): 29780 DOI: 10.1021/acsami.9b07270
・シリコン負極用の高耐久電解液添加剤についての報告。
・本報告では、電解液に第二の塩として、多価M TFSIx(M = Mg、Zn、Al、Ca)を0.1M添加した。
・多価イオン(Mg)TFSI2が初期の充電でSi活物質表面にMgLiシリサイドを形成する(金属ドーピング)。
・この金属ドーピングの有無によるシリサイドの電解液との反応性を確認したところ、金属ドーピングによって劇的に電解液の反応性を抑制することを確認した。
<元記事>https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b07270

エネルギー密度が高い方が使い勝手がいいことは間違えないが、ユーザーの使い方を変えるようなアイディアでそれほど電池が長く使えなくても問題ないことになる。ユーザー目線が抜けていてある性能を目指していていたらその技術は不要になった、みたいなことは知る限りでもかなりある。基礎研究として割り切るのであればいいが、市場を切り開くことが目的であれば視野を広げる必要がある。

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08 8月 2019

【論文紹介】Long cycle life and dendrite-free lithium morphology in anode-free lithium pouch cells enabled by a dual-salt liquid electrolyte | Nature Energy

出典:https://media.springernature.com/

Nature Energy doi: 10.1038/s41560-019-0428-9
・ジェフダーンらのチームによる、負極レスLi金属電池の長寿命化電解液組成に関する報告。
・デュアルソルト電解液 (1 M lithium difluoro(oxalate)borate (LiDFOB) and 0.2 M lithium tetrafluoroborate (LiBF4) in a fluoroethylene carbonate (FEC):diethyl carbonate (DEC) solvent)によって、負極レスLi金属電池が90サイクル80%の容量維持率を示すことを確認。
・50サイクルの時点でも負極表面にはデンドライトのないなめらかな表面である。
・この研究は、液体電解質であってもLi金属電池を使用できることを示しているとのこと。
<元記事>https://www.nature.com/articles/s41560-019-0428-9

共著者にテスラ関係者が入っている。テスラ も金属リチウムに興味を持っているようだ。

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22 6月 2019

【ニュース】宇部興産 高純度DMC 中国生産、年内開始へ | 化学工業日報

・宇部興産は、中国でリチウムイオン2次電池(LiB)市場の開拓を強化する。
・国営企業と設立した合弁企業において、LiB用電解液の溶剤として使われる高純度ジメチルカーボネート(DMC)のサンプル供給を近く開始する。
・2019年下半期には量産に持ち込み、LiB用電解液メーカーへの本格的な販売に着手する方針。
<元記事>https://www.chemicaldaily.co.jp/宇部興産 高純度dmc 中国生産、年内開始へ/

負極材料では、JFEが中国企業との連携を進めている。今後、このような国をまたいだ連携が加速されるのであろう。

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13 3月 2019

【論文紹介】Advances and issues in developing salt-concentrated battery electrolytes | Nature Energy

出典:https://media.springernature.com/

Nature Energy; DOI:10.1038/s41560-019-0336-z
・濃厚電解液についての総説。
・従来のイオン伝導度を優先した濃度固定での設計変数は塩と溶媒の組み合わせ(2次元探索)に限定されていたが、2014年濃度を設計変数に 加える(3次元探索)ことで引き起こされる配位構造の変調が、「溶媒種によらず保護被膜形成 能を大幅に高める」ことが見いだされ、これまで盲点となっていた中・高濃度領域における電解 液開発が集中的に行われた。
・濃厚電解液は、超高速充放電、5 V 級高電圧耐性、消火機能、長期安定動作といった従来得 られなかった大きな付加価値は、先進蓄電池の開発と社会実装を加速する原動力になり得ると期 待されている。
<元記事>https://www.nature.com/articles/s41560-019-0336-z
<プレスリリース>http://www.t.u-tokyo.ac.jp/shared/press/data/setnws_201903121435159440666926_950449.pdf

新しい材料の創出や原理現象に関する進展はアカデミック領域の支援無くして発展はない。一方で、電池という複数の材料の組み合わせであり生産技術なども重要で使われ方も多様化しているデバイスの進展は、一つの材料から予測するのは危険である。ここ20年を振り返ってみると、多くのミスリードがあったことがわかる。

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20 1月 2019

【ニュース】次世代2次電池に中国も名乗り、第4の固体電解質が台頭 | 日経 xTECH(クロステック)

・次世代2次電池の開発は、最近は海外メーカーの動きが目立つ。
・全固体電池の量産に中国メーカーが名乗りを上げ、負極でSi系活物質の割合を80~100重量%に高めたと主張する例も出てきた。
・一方で、次世代正極の利用は電解液の分解という壁にぶつかっている。
・今後の大きな発展には、液体、固体を問わず次世代電解質の開発がカギを握っている。
<元記事>https://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/mag/ne/18/00036/00002/

このような電解質が鍵というような風潮はいかがなものであろうか。手段の一つではあることは間違えないが。
このようなニュースはどのような業種の方にメリットが生まれるのであろうか?

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28 12月 2018

【ニュース】三菱ケミカル 四日市事業所におけるリチウムイオン電池向け電解液プラントの能力増強

・三菱ケミカル株式会社は、四日市事業所(三重県四日市市)において、リチウムイオン二次電池向け電解液の生産能力を、現在の11,000トン/年から16,000トン/年に増強することを決定したと発表。
・グローバルに生産販売体制を強化し、車載用リチウムイオン二次電池向け電解液のリーディングカンパニーを目指す。
<元記事>https://www.m-chemical.co.jp/news/2018/1205723_7465.html


<荒木>日本でこんなに電解液作って売れるんですか?

<大木>
市場の拡大や輸送コストから普通に考えると、きっと国内で作る電池向けですよね。その電池は海外に輸出。
でも、三菱ケミカルの場合、その輸送コスト無視したことやることがあるので、直接中国に輸出するものかもしれないです。
だとしたら、リーディングカンパニーって言っていいのか疑問ですね。

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02 11月 2018

【論文紹介】Novel and versatile room temperature ionic liquids for energy storage

出典:https://pubs.rsc.org/

Energy & Environmental Science doi: 10.1039/C8EE02437E
・トヨタ自動車とモナッシュ大の研究チームらは、二次電池の電解質用のボロン系室温イオン液体を開発した。
・新規イオン液体は、ホウ素クラスターでできたcarboraneアニオンと呼ばれる二十面体のサイコロ状イオンであり、還元耐性が高く、かつガラス転移温度が低い。
・これにより、リチウムやマグネシウムの金属電位においても安定している。
<元記事>https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/EE/C8EE02437E#!divAbstract

<X’s EYE>
◯解説:
イオン液体は一時期安全性を高める材料として研究が盛んに行われていたが最近下火である。燃えにくい、発火する温度が高いというのが必ずしも電池の安全につながらない。詳しく説明すると、


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01 10月 2018

【ニュース】中国 新宙邦、BASFの欧米電解液事業を買収 – NNA ASIA・中国・化学

・深セン市に本拠を構える化学品メーカーの深セン新宙邦科技は25日、ドイツ化学大手BASFの米国法人から同社の欧米における電解液事業を120万米ドル(約1億3,500万円)で買収することで合意したと発表。
<元記事(有料記事)>https://www.nna.jp/news/show/1817082

<X’s EYE>
◯解説:
BASFは世界最大規模級の総合科学メーカーである。
https://www.basf.com/jp/ja/company/about-us.html
電池領域では、日本の正極活物質メーカーの戸田工業と合弁会社を興した。
https://www.basf.com/jp/ja/microsites/basf-toda-battery-materials.html


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31 8月 2018

【ニュース】シラトロニクス 電解液添加剤OS3の受注を発表

・有機シリコン(OS)電解液添加剤を開発しているシラトロニクスは、添加剤OS3が商用として中国や米国の顧客から受注したと発表。
・出荷は2018年第3四半期を予定。
・OS3は有機シリコン系電解液添加剤で、1〜5%の添加量で、高電圧、高温での電解液中のLiPF6の分解を抑制するため、サイクル寿命の改善、電池膨れの抑制、そしてより広い動作温度を実現できる。
<元記事>https://www.businesswire.com/news/home/20180830005123/en/Silatronix-Announces-Receipt-Commercial-Orders-OS3-Electrolyte

27 7月 2018

【ニュース】三菱ケミカル LiB電解液 世界4極で倍増 | 化学工業日報

・三菱ケミカルは、世界トップのリチウムイオン2次電池(LiB)用電解液の生産体制を拡充する。
・電気自動車(EV)向けを中心に需要が増えているため、日本、欧州、米国、中国の4工場で生産能力を増強する。
・現在、合計年4万3500トンの生産能力を2020年に2倍の8万5000トンへ引き上げる。
<元記事>https://www.chemicaldaily.co.jp/三菱ケミカル lib電解液 世界4極で倍増/