報告書番号

Q11014

タイトル（和文）

全固体型リチウムイオン電池の開発（Ⅸ)－ラミネート電池への参照極導入手法の検討とサイクル特性の改善－

タイトル（英文）

R&D of All-Solid-State Lithium-ion Batteries (IX)- Determination of Reference Electrode Introduction and Improvement of Cycle Performance -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

当所では定置型大型畜電池への応用を目的として高分子固体電解質(SPE)を用いた全固体型リチウムイオンポリマー二次電池の研究・開発を行っているが、4V級正極材料及び炭素系負極材料を組み合わせたリチウムイオン電池ではサイクル特性に課題があった。電池特性を改善するには、単極の電位挙動把握することが必要であり、その手段として参照極を配置する手法が知られている。すでに有機電解液を用いた電池系では、詳細な報告がなされているが、SPEを用いたで電池系では、イオン伝導性が低い等の理由から液系電池とは異なる独自の参照極導入手法が必要であった。本報告では、ラミネート型セルへの参照極の導入位置について検討を行い、参照極導入リチウムイオン電池を用いて電池容量低下要因を明らかにした。また、これらの結果をもとに、最適設計したリチウムイオン電池では60℃、C/2サイクル運転により500サイクル時に初期の6割の容量を維持した。

概要 （英文）

All-solid-state lithium-ion batteries will be one of the promising stationary-type energy storage systems because of their sufficient safety and high energy efficiency. However, the cycle performance using graphite anode and 4 V class cathodes, so called lithium-ion system, is still needed to be improved. To attribute the degradation factor in the lithium-ion batteries, we introduced a reference electrode in a laminate-type lithium-ion polymer batteries, and found that lithium metal with the similar geometry to working and counter electrode is one of the simple ways to see each electrode potential with sufficient reversibility. After the optimization of the cell configuration in laminate-type batteries, we could establish 500 cycles reversibility using [graphite | SPE | LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2] cell at 333 K. Furthermore, lower temperature operation at than 333 K could demonstrate in the solvent-free lithium-ion polymer system using the optimized laminate-type configuration.

報告者

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