名古屋工業大學與NGK Insulators成功地提高了氟化物材料Li3AlF6的Li+傳導度,並開發出可穩定運作的全固態鋰離子電池。此項研究成果亦可在大氣中安全使用,將可望促進全固態鋰離子電池的高性能化與量產化。
研究團隊對於可做為全固態鋰離子電池電解質的氟化物材料Li3AlF6進行了重點研究。Li3AlF6在大氣中穩定且不會燃燒,因此做為鋰離子電池的候選材料已有約30年的歷史。然而由於Li+傳導度較低,降低電池內部電阻為其待解決的課題之一。
為此,研究團隊採用了將材料研磨成微細粉末的球磨法將Li3AlF6與Li2SiF6混合,成功地將Li+的傳導率提高到3×10-5 S/cm。此外,Li3AlF6-Li2SiF6混合物的軟度適中,只須在室溫下加壓成型即可在正極和負極之間形成緻密的界面。
透過此方式,即可在乾燥室中使用室溫壓製成型,製造出全固態鋰離子電池。此外,即使在大氣中放置24小時,Li3AlF6-Li2SiF6也不會分解,並保持高Li+傳導度,故可望應用於電池的量產。今後研究團隊將進一步解明Li+電導率提高的機制,並提高傳導度,期儘早實現新型全固態鋰離子電池的實用化。