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「全固体ナトリウム電池」実現へ、電極形成法を開発

九州大学が実現

九州大学の賈淑帆研究員と林克郎教授らは、全固体ナトリウム電池の電極形成法を開発した。電極と電解質の接触状態が改善し、過電圧を低く抑えられた。塗布で形成でき実用化しやすい。ナトリウムを使うことで資源リスクを抑えられ、安全性の高い電池の実現につながる。

酸化物系セラミックスの全固体電池を開発する。ナトリウムとジルコニウムなどを含むNZSPセラミックス電解質とナトリウムとチタンなどを含むNTP電極活物質を組み合わせる。NZSPとNTPは結晶構造が同じで化学組成も似ているため親和性がある。

ただ焼結すると性能が落ちる。そこでNTP組成のガラス粉末を塗布して低温で焼結する方法を開発した。加熱温度は850度C。電極と電解質が緻密に接触する。

半電池を作ると2・2ボルトで充放電でき、過電圧は0・03ボルトと低かった。マイナス20度Cの環境での容量低下はリチウムイオン電池(LiB)よりも少なかった。時計の駆動もできる(写真左)。

酸化物系全固体電池は熱的、化学的、機械的に丈夫で安全性が高い。ナトリウムで実現することで、リチウムの資源制約から解放される。


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日刊工業新聞2023年1月10日

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