产综研等开发出无需稀有金属的蓄电池,使用共晶类液体作为正极活性物质 - 范文中心

产综研等开发出无需稀有金属的蓄电池,使用共晶类液体作为正极活性物质

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验证的共晶蓄电池的放电模式图

(出处:产综研) (点击放大)

在25℃和40℃下测得的第三个周期的充放电特性

(出处:产综研) (点击放大)

在25℃和40℃下反复充放电3小时的充放电试验的20个周期的充放电曲线

(出处:产综研) (点击放大)

【日经BP社报道】日本产业技术综合研究所(产综研)于6月8日宣布,全球首次开发出使用共晶类液体作为正极活性物质的蓄电池。

这是由产综研节能研究部门首席研究员(南京大学讲座教授、筑波大学合作研究生院教授)周豪慎和能源界面技术组的王雅蓉博士及三菱汽车合作开发的。

共晶类液体不需要稀有金属。另外,可以起到正极活性物质和电解液两种作用。鉴于这两个特点,有望开发出廉价且构造不容易劣化的电池。

研究组将六水三氯化铁(FeCl3·6H2O)和尿素(CO(NH2) 2)这两种固体物质按照共晶组成混合成液体,将这种液体作为正极的活性物质使用。

这些物质在常温下是固体,而按照共晶组成混合时,凝固点降低,在约-7℃以下不凝固,可作为液体使用。由于这些物质都不含稀有金属(高价的过渡金属),因此属于廉价材料。

使用这种液体时,不需要正极的电解液,而这在通常情况下是需要的。另外,不产生构造劣化,而这在使用固体材料时是成问题的。这些都是很大的优点。

现有的使用Li(锂)离子等的蓄电池,其电解液采用挥发性有机溶剂和锂盐,正极采用含Co(钴)、Ni(镍)等稀有金属的氧化物固体。因此,成本等成为一大课题,并且随着充放电时锂离子的反复出入,正极的固体结构逐渐损坏。

这种液体与Li负极组合,作为蓄电池工作时,电压为约3.4V,正极的体积容量(共晶类液体单位体积的容量)为141mAh/cm3。

另外,测量反复充放电特性,发现试制阶段的电池比较稳定,可以发挥将正极活性物质做成液体的优点。(特约撰稿人:加藤 伸一,日经BP清洁技术研究所)

■日文原文

レアメタル不要の共融系液体による蓄電池、産総研などが開発 http://techon.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/061402560/


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