丰田通过在锂空气电池的电解液溶剂中采用乙醚类离子液体DEME-TFSA,实现了与有机溶剂相当的容量。
注6) 丰田与丰田中央研究所以“作为Li-O2电池用电解液的乙醚类离子液体”为题发表了演讲[演讲序号:2G04]。
锂空气电池用电解液溶剂的研发主流——有机溶剂虽然有望实现高容量化,但副反应较大而且有挥发性,因此缺乏稳定性。丰田之前采用N─甲基─N─丙基哌啶双三氟甲磺酰胺(PP13-TFSA)离子液体也确认可以像理论上一样发生充放电反应,但一直存在容量低的课题。此次的DEME-TFSA与PP13-TFSA相比有望实现约3倍的高容量化。
有机化合物备受期待
虽然着眼于2030年的新一代电池研究相关的话题比较多,但旨在提高目前的锂离子充电电池性能的研究开发势头也丝毫没有减退。
目前的锂离子充电电池正极材料采用钴酸锂(LiCoO2)、3元系(LiNiMnCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)等(图12)。不过,这些正极材料的理论容量都在200mAh/g以下。因此,探索容量在200mAh/g以上的新材料,以及为将最大性能提高到理论容量值而在正极材料中添加添加物的开发日益活跃。
图12:多样化的正极材料