【正文】 池的關鍵點。另外，還打算通過層疊方式實現(xiàn)多層化。目前，處于試制階段的片狀全固體鋰聚合物充電電池的厚度還不到500μm。 ――此前使用聚合物類固體電解質(zhì)的電池一直存在無法在低溫下使用的問題。固體電解質(zhì)方面，我們在聚環(huán)氧乙烷（Polyethylene Oxide）類高分子材料中混入了交聯(lián)材料，在電子射線照射下，通過交聯(lián)材料使電極層內(nèi)的高分子連接在一起，因此，即使在低溫條件下，分子間距離也不易縮短。如果不采取任何措施，就會在界面上形成各種中間層，對電池運行造成不良影響。使用硫類元素的全固體電池存在的問題是，電極與固體電解質(zhì)的界面為點接觸狀態(tài)。豐田汽車在2010年11月舉辦的“豐田環(huán)境技術記者發(fā)布會”上首次披露了全固體電池（圖A1）。在展示中，因為是充電剛剛完成的狀態(tài)，（）的較高數(shù)值。 　　全固體電池的課題在于正極材料與固體電解質(zhì)界面會發(fā)生化學反應，形成生成物，導致電阻增高。圖中后方的方形單元為采用有機電解液的鋰離子充電電池，已配備于“普銳斯插電式混合動力車”?！　≡撾姵匾蚪M合了正極、固體電解質(zhì)及負極的4層重疊，4＝。特別是當全固體電池在理想狀態(tài)時，鋰的擴散速度要比在電解液中快，理論上認為能夠?qū)崿F(xiàn)高輸出功率。對這一課題，豐田與日本物質(zhì)材料研究機構進行了共同研究，通過在正極材料表面涂覆陶瓷層，使接觸面的電阻降低到了原來的1/100。最近，又發(fā)現(xiàn)了一種可以進一步提高性能的固體電解質(zhì)。用主導研發(fā)的東京工業(yè)大學研究生院綜合理工學研究科物質(zhì)電子化學專業(yè)教授菅野了次的話說，就是“打破了此前固體電解質(zhì)無法實現(xiàn)的常溫102S/cm的障礙”。而且低溫下顯示了優(yōu)于有機電解液的離子傳導率。而在電解液中，不僅是陽離子——鋰離子，而且陰離子也移動，所以遷移數(shù)低。（菅野） 探明了結構和鋰的分布 除提高離子傳導率之外，此次研究的另一重大成果是對Li10GeP2S12結構的分析。同時還發(fā)現(xiàn)構成材料中鋰所占比例很高，從而證實了離子傳導率提高的原因。 　　研究團隊在材料探索的同時，也加強了實用化方面的努力。已確認，容量超過120mAh/g，即使反復充放電10次左右，性能仍不會劣化。 　　據(jù)稱，今后將逐一解決固體電解質(zhì)長期穩(wěn)定性和正負極的最佳組合等實用化課題。但此技術的實用化“仍需進行數(shù)年的研究開發(fā)”（林晃敏）。通過上述措施，大幅提高了全固體電池整體的工作電流密度。（記者：富? 悠太）導電率與液體相當！大阪府立大學開發(fā)出新型全固體鋰離子充電電池用固體電解質(zhì)大阪府立大學助教林晃敏開發(fā)出了可提高全固體鋰離子充電電池輸出特性的技術。 　　通過詳細研究基于硫化物類物質(zhì)的固體電解質(zhì)結晶時的溫度，103S/cm（室溫）。 　　林晃敏表示，為了今后進一步提高工作電流密度，計劃對電極活性物質(zhì)的表面處理進行詳細研究。會有哪些用途呢？我們想問問大家”（NAMICS代表董事社長小田島壽信）?！?225尺寸”，蓄電容量為210μAh（圖1）。 圖1：新型蓄電器件誕生、蓄電容量為210μAh的全固體電池。然后，將多片重疊，再裁切至所需的大小。據(jù)稱，目前成品率在9成以上。（記者：河合 基伸） 【電池討論會】全固體電池發(fā)表接連不斷，豐田及村田等首日登場G會場的現(xiàn)場（點擊放大）　　2010年11月9日“第51屆電池討論會”（會期：11月9～11日，地點：愛知縣產(chǎn)業(yè)勞動中心）在名古屋開幕。 　　第一天豐田的全固體電池研究人員做了四場技術發(fā)表，顯現(xiàn)出了在該領域的大干一場的氣勢。為了達成實用化目標，該部門正在就制造問題與鋰離子充電電池正極材料廠商田中化學研究所進行合作。另一方面，直接使用鋰金屬還比較困難。 ——請問您關注固溶體類正極材料的契機是什么？ 　　我從10多年前開始著手研究固溶體類正極材料。但形成Li3MnO2‐LiFeO2的固溶體后，充放電即可實現(xiàn)。一種旨在提高放電電壓。不過，研究表明，錳的一部分被還原后，會起到活化元素的作用。我們將其稱為自活性化Li2MnO3類固溶體。 　　演講中介紹，巴斯夫與戶田工業(yè)一同從美國阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory，ANL）獲得了三元系正極材料相關專利的使用許可。（記者：狩集 浩志）【電池研討會】村田就采用氧化物類固體電解質(zhì)的全固體電池發(fā)表演講，可在－10℃低溫下充放電　村田制作所在“第51屆電池研討會”（11月9～11日，愛知縣產(chǎn)業(yè)勞動中心）上，以“采用氧化物類固體電解質(zhì)的積層燒結型全固體電池的研究”（演講序號：1G16）為題發(fā)表了演講。 　　充放電試驗結果顯示，初次充電（，25℃）時LVP單位重量的容量可達到102mAh/g，放電時容量可達到75mAh/g。（記者：狩集 浩志）。 　　據(jù)村田制作所介紹，該公司還在25℃～3C范圍內(nèi)改變放電率的試驗，％的容量。 　　固體電解質(zhì)采用具有聚陰離子（Polyanion）架構的氧化物類固體電解質(zhì)LAGP（（PO4）3）。 　　據(jù)介紹，雖然巴斯夫的固溶體類正極材料“HENCM”目前正在開發(fā)之中，但是到2011年第一季度，1C放電時的比容量將從2010年第一季度的150mAh/g提高到225mAh/g。 【AABC】巴斯夫正在開發(fā)的固溶體類正極材料的比容量達到225mAh/g　德國巴斯夫公司（BASF）在正于美國帕薩迪納(Pasadena）舉辦的車載電池討論會“AABC 2011”的“Large Lithium Ion Battery Technology and Applications（LLIBTA）”上，發(fā)表了題為“NCM Cathode Materials for Electromobility”的演講。 　　我們通過在Li2MnO3與Li2TiO3的固溶體合成中采用碳還原工藝，開發(fā)出還原了部分四價錳的材料體系，在2010年的電池討論會上進行了發(fā)表。 ——最近您在開展什么樣的研究？ 　　最近我們對具有高含鋰量的Li2MnO3本身很感興趣。 　　不過，如果單獨使用鐵，與使用鎳和鈷的固溶體類正極材料體系相比，放電電壓偏低。其中，Li2MnO3‐LiFeO2的相關研究成果從2002年起就已經(jīng)開始發(fā)表。這就需要高含鋰化合物制成的大容量正極材料。（采訪人：狩集 浩志） ——在新一代鋰離子充電電池材料研發(fā)中哪一方面比較重要？ 產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所田渕光春　　我認為重要的是正極材料的開發(fā)。（記者：狩集 浩志） 讓我們期待可與各種負極相組合的固溶體類正極材料　　固溶體類正極材料（Li2MnO3‐LiMO2（M：鎳、鈷、錳等金屬）除了具有超過280mAh/g的極高的比容量之外，還是備受矚目的新一代鋰離子電池正極材料。其他）”會議，可容納200人的會場坐滿了與會者，有不少與會者甚至找不到座位。首先將在1～2年內(nèi)，推出像陶瓷電容器那樣的小尺寸產(chǎn)品。 　　為實現(xiàn)一次性燒制，NAMICS通過反復改進材料的粒徑分布、添加劑及前處理等工藝，解決了高溫燒制引起的各層剝落和材料互相擴散的影響等問題。（圖：本站根據(jù)NAMICS的資料制作）　　生產(chǎn)采用了與陶瓷電容器相同的一次性燒制的方法。例如，30層時為40μAh（），100層就為142μAh（）。 　　正極為LiMn2O4類，負極為Li4Ti5O12類復合金屬氧化物和鋰離子充電電池使用的材料。另外，此項研究是日本新能源及產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構（NEDO技術開發(fā)機構）啟動的產(chǎn)業(yè)技術研究資助項目之一。此次，通過在電極活性物質(zhì)周圍自行形成固體電解質(zhì)相，與以往僅通過混合粉末制成的電極電解質(zhì)復合體相比，形成了更優(yōu)良的固體界面。全固體鋰離子充電電池由于無需使用具有起火及漏液危險性的有機電解液，因此，安全性得到了提高。“希望通過對處理所用材料及構筑方法的深入探索，力爭進一步提高性能，盡早使其實現(xiàn)實用化”（林晃敏）。另外，全固體電池由于是在電極電解質(zhì)界面上發(fā)生電化學反應，要提高輸出特性，良好的固體界面的形成至關重要。該技術具體內(nèi)容為導電率提高到與液體電解質(zhì)同等水平的無機固體電解質(zhì)和可實現(xiàn)高速電荷移動的電極－固體電解質(zhì)界面的構筑方法。具體而言，電流密度在14mA/g時，顯示了超過120mAh/g的放電容量。正、負極材料分別使用鈷酸鋰（LiCoO2）和銦（In）并測定了充放電特性。（c）圖上部為鋰離子的熱振動情形，鋰離子在上下方向（c軸方向）劇烈振動并影響離子傳導。 　　分析結果發(fā)現(xiàn)，Li10GeP2S12具有不同于此前固體電解質(zhì)的結構（圖2）。 　　此次的成果是通過“對可能具有高離子傳導率的硫化物類物質(zhì)進行反復探索”（菅野）而發(fā)現(xiàn)的。具有超過現(xiàn)在使用的有機電解液和高分子電解質(zhì)等傳統(tǒng)鋰離子傳導體的特性。其證據(jù)之一就是，迄今為止公認最高的Li3N（常溫下離子傳導率為6103S/cm）在1970年代被發(fā)現(xiàn)以來，歷經(jīng)30多年固體電解質(zhì)離子傳導率也沒能提高一個數(shù)量級。表示鋰擴散速度的離子傳導率極高，常溫（27℃）102S/cm。豐田此前的研究成果——采用電解液的鋰離子充電電池，會因電解液的沸騰而無法在100℃的環(huán)境下使用，而此次試制的全固體電池已確認可在100℃環(huán)境下工作。試制單元的正極采用鈷酸鋰（LiCoO2），負極采用石墨，固體電解質(zhì)采用硫化物類電解質(zhì)。（點擊放大）豐田汽車在2010年11月18日舉行的“豐田環(huán)境技術記者發(fā)布會”上公開了全固體電池的試制品（圖1，參閱本站報道）。 　　使用硫化物類固體電解質(zhì)的全固體電池方面，出光興產(chǎn)曾經(jīng)以2012年投入實用為目標展示過A6尺寸大型單元，隨著豐田汽車此次披露試制品，實用化的時機有望趨于成熟。固體電解質(zhì)估計為該公司正在積極研發(fā)的Li2SP5S2。全固體電池能夠通過多個電極層疊，在單元內(nèi)串聯(lián)，可以制作成大電壓單元。與之相比，聚合物的優(yōu)點是具有柔性。電解質(zhì)的詳情不便公開，不過對固體電解質(zhì)使用的聚環(huán)氧乙烷類高分子材料進行了改進。 ――關于剛才介紹的關鍵點——界面控制，請介紹一下具體的改進點。是通過什么方法，使其能夠在低溫下工作的？ 武田：我們實現(xiàn)了即使固體電解質(zhì)、正極層及負極層均處于低溫環(huán)境條件下，各層內(nèi)的分子間距離不易縮小的特性。不算疊層，厚度僅為100μm