群馬大學和大阪府立大學聯手查明電解液基電極材料發熱機理

作為JST推進的 「新一代蓄電池」（ALCA-SPRING）的一環，日本群馬大學和大阪府立大學等確立了電解液基鋰電池用電極材料的熱穩定性評測技術，向查明鋰電池發熱機理邁進了一步。

此次的研究成果將為新一代鋰離子電池的實用化做出巨大貢獻。

近年來，隨著體積的擴大和能量密度的提高，鋰離子二次電池作為純電動汽車等的車載電源備受期待。不過，普通的鋰電池採用可燃性有機溶劑，安全性存在課題。要想進一步增加電池體積和提高能量密度，避免電池發熱和起火等，確保安全性至關重要。因此，必須評估電池材料的發熱情況，查明電池材料出現發熱反應的原因。

本次研究著眼於由正極活性物質 LiNi

1/3

Mn

1/3

Co

1/3

O

2

（以下簡稱NMC）構成的電解液基鋰電池用電極複合體，通過用透射電子顯微鏡（以下簡稱TEM）進行觀察，調查了這種材料出現發熱反應的主要原因。觀測結果顯示，電解液基NMC正極複合體的發熱反應可能與電解質 LiPF

6

的分解反應以及起因於 NMC微粒化的氧分離有關。這種結合TEM 觀察和DSC測量的發熱情況分析法還能充分應用於其他電極複合體和電解質。

相關研究成果已於2018年10月23日發布在《科學報告》（Scientific Reports）雜誌上。

圖：電解液基NMC正極複合體的發熱機制

文 JST客觀日本編輯部

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