29 11月 2017

【論文紹介】Fire-extinguishing organic electrolytes for safe batteries

出典:https://www.nature.com/

Nature Energy (2017) doi:10.1038/s41560-017-0033-8
・東京大学山田敦夫先生らのプレスリリース ”火を消す高性能電解液を開発 -絶対に発火しない長寿命電池の実現へ- ”の元論文。
・高濃度電解質+難燃性溶媒(リン酸トリメチル)のみの電解液。
・この電解液は、引火点を持たない。加えて、200℃以上への温度上昇時に発生・拡散する蒸気も消火剤となることから、電池の発火リスクを広範囲にわたって積極的に低減する。
・通常、カーボネート系溶媒や添加剤が含まれていなければ黒鉛負極上にSEIが形成されず、安定したサイクルが得られない。
・今回、高濃度電解質が、負極上に安定した無機パッシベーション膜を自発的に形成することを利用して、カーボネート系溶媒を含まない、難燃剤と電解質のみからなる電解液の開発に至った。
・難燃電解液は、黒鉛、ハードカーボン負極で1000サイクル以上安定して充放電を繰り返すことができる。
<元記事(論文)>https://www.nature.com/articles/s41560-017-0033-8
<プレスリリース本文>http://www.t.u-tokyo.ac.jp/shared/press/data/setnws_201711281032490218235794_175530.pdf

28 8月 2016

【論文紹介】Hydrate-melt electrolytes for high-energy-density aqueous batteries : Nature Energy

出展:http://www.nature.com/

Nature Energy 1, Article number: 16129 (2016), doi:10.1038/nenergy.2016.129
・プレスリリース ”東大など、新たなリチウムイオン伝導性液体を発見” の元論文。
・水と特定のリチウム塩2種(LiTFSI,LiBETI)を一定の割合で混合することで、一般的には固体となるリチウム塩二水和物が常温で安定な液体、つまりハイドレートメルトとして存在することを見出した。
・発見したハイドレートメルトは、水を使っているにも関わらず、3V以上の高い電圧をかけても分解しない。
・3.1V級(LiNi0.5Mn1.5O4正極-Li4Ti5O12負極)及び2.4V級(LiCoO2正極-Li4Ti5O12負極)のリチウムイオン電池の可逆動作を確認した。
・また、6分以下での超高速な充電・放電が可能であることも見出している。
<元記事>http://www.nature.com/articles/nenergy2016129

01 7月 2016

【論文紹介(オープンアクセス)】Superconcentrated electrolytes for a high-voltage lithium-ion battery : Nature Communications

出展:http://www.nature.com/

Nature Communications 7, Article number: 12032 doi:10.1038/ncomms12032
・高電圧化と高安全化を可能にする電解液についての報告。
・東大山田敦夫先生がこれまで報告してきた高濃度電解液は、リチウムイオン、対アニオン、溶媒分子が相互に結びついた構造を有しており、既存の有機電解液と比較して燃えにくい特性を有するとともに、高電圧作動時の副反応や劣化を抑制することを明らかとした。
・これを応用することで、4.6Vのリチウムイオン電池の安定作動に成功した。
<元記事>http://www.nature.com/ncomms/2016/160629/ncomms12032/full/ncomms12032.html