有机化合物与现行的材料相比可提高正极的比容量。村田制作所将红氨酸定位为主要候补,已确认可将容量密度提高到650mAh/g左右。
注7) 村田制作所与、本田技术研究所和日本Carlit以“正极活性物质采用红氨酸的高能量密度充电电池”为题发表了演讲[演讲序号:3E18]。
松下也是致力于有机充电电池开发的企业之一。该公司大幅改善了有机充电电池的课题——充放电循环特性注8)。松下发布的成果是,将拥有四硫富瓦烯(TTF)构造的聚合物材料(TTF聚合物)用作正极活性物质,反复充放电3万次后仍维持了58%的放电容量。“通过提高共聚比率,构造稳定,提高了循环特性”(该公司)。
注8) 松下以“具备四硫富瓦烯的聚合物正极活性物质的电气化学特性”为题发表了演讲[演讲序号:3E16]
虽然试制电池的放电容量只有114mAh/g,作为有机充电电池比较低,不过某电池相关人士吃惊地表示,“(松下的)成果证明,如果抑制电解液的溶解,有机充电电池也能实现出色的充放电循环寿命”。
除此之外,松下还与京都大学的吉田研究室共同进行了开发。在电池研讨会结束后的2012年11月19日,发布了支持30C高速充放电的有机充电电池(图14)。采用连接两个酮形成环状构造的环状1,2─二酮。酮由碳和氧构成,因此无需担心资源短缺,还能降低成本。通过将酮形成环状实现了稳定化。试制电池的容量为231mAh/g,充放电500次后仍保持了83%的容量。
图14:可高速充放电的有机充电电池
京都大学和松下开发出了正极材料采用将两个酮连接形成环状构造的环状1,2-二酮的有机充电电池(a)。支持30C的高速充放电(b)。