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全固体電池の新たなブレークスルー!USTCが新しい硫化物固体電解質を開発

2024-07-23

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7 月 23 日のニュースによると、業界の全固体電池の探究は決して止まらないそうです。今日、良いニュースがあります。

中国科学院の声の微博公式発表によると、中国科学技術大学は全固体電池用の新しい硫化物固体電解質を開発した。この材料は硫化物固体電解質本来の利点を備えているだけでなく、他の硫化物固体電解質に比べて安価であり、商品化に適しています。


全固体電池 CATL

中国科学技術大学の馬成教授が全固体電池を開発したと報じられている。新硫化物固体電解質Li7P3S7.5O3.5(LPSO), 関連する研究結果は「German Applied Chemistry」(DOI: 10.1002/anie.202407892)に掲載されています。

「日本のトヨタや韓国のサムスンなどの有名企業は、過去10年ほどでそのような材料の研究開発に多額の投資を行ってきたが、硫化物固体電解質のコストは一般に1キログラム当たり195ドルを超えている」と馬成教授は述べた。商業化するには、1 キログラムあたり 50 米ドルが必要です。

この新しい材料の合成には高価な Li2S (1 キログラムあたり 650 ドル以上) は必要ありません。1kgあたりの原材料費はわずか14.42ドル(現在約105元)です。は、ほとんどの固体電解質の商品化基準である 50 ドル/kg を大幅に下回っています。

さらに、LPSO の密度は 1.70g/cm3 で、酸化物 (通常 5g/cm3 以上) や塩化物 (約 2.5g/cm3) 固体電解質の密度よりも大幅に低く、優れたアノード適合性も示します。

この材料は、硫化物固体電解質の独特の利点を保持しており、それとリチウム金属で構成される対称電池は、シリコン負極とで構成される全固体ソフトパック電池であり、室温で4,200時間以上の安定したサイクルを実現します。高ニッケル三元陰極缶60℃で200サイクル後も89.29%の容量維持率を維持

馬成氏は「硫化物固体電解質のコスト問題が解決できないことが今回の研究でわかった。酸硫化リチウムリンは新素材としてさらなる性能向上が期待されており、我々はそのために努力を続けている」と説明した。

本論文の査読者は、酸硫化リチウムリン固体電解質は「密度が低く、負極適合性が良く、コスト競争力が高い」、酸硫化リチウムリンからなる全固体電池は「サイクル性能に優れている」と考えている。全固体電池の実用化を進める上で、発見は重要な役割を果たします。



中国科学院の声 Weibo公式発表と中国科学技術大学のウェブサイトに掲載された情報 中国科学院