日本東北大學、金屬材料研究所及三菱瓦斯化學合作,開發出以硫磺為正極、鋰金屬為負極,且能源密度提升2~3倍的全固態鋰硫電池。詳細內容發表於美國物理學會雜誌「Applied Physics Letters」。
電池的蓄電性能由所使用的電極材料組合所決定。理論上,硫磺正極及鋰金屬負極與既有的電池電極相比,各自都具備10倍以上的容量,可望大幅提升電池的蓄電性能。然而,使用有機電解液的既有電池如果採用硫磺正極的話,硫磺正極會隨著放電溶出至有機電解液中,在充放電循環下,蓄電性能明顯下降。對此,固態電解質是一解決之道。研發團隊注意到高機能的錯合(complex)氫化物電池用固態電解質,並且開發出以錯合氫化物為基底的新款固態電解質---LiBH4,在120℃的條件下,呈現2☓10-3 Scm-1的高鋰離子傳導率,並實際裝在電池上。
根據實驗,該完全固態鋰硫電池即使經歷 45次的反覆充放電,也未有明顯的劣化,以硫磺正極的重量單位來看,能源密度為1,410Whkg-1以上,是既有電池所用的正極材料的 2~3倍。