発表日：10月28日
発表元：大阪府立大学
表　題：全固体電池は新しいフェーズへ！ 高エネルギー密度のリチウム硫黄二次電池を可能とする「正極」を開発 ―リチウムイオン電池を凌駕する次世代型全固体電池の実現に期待―

　本学 工学研究科 物質・化学系専攻の林 晃敏 教授、作田 敦 准教授、計 賢 博士 （現：関西大学 特別任命助教）、博士前期課程 2年 藤田 侑志さん、辰巳砂 昌弘 学長らの研究グループは、次世代蓄電デバイスである全固体リチウム硫黄二次電池の実現に向けて、硫化リチウム正極活物質の容量と固体電解質の分解耐性の関係を明らかにしました。そのメカニズムに基づき、高エネルギー密度（解説1）な全固体リチウム硫黄二次電池を実現できる正極の開発に成功しました。

　固体電解質は液体電解液と比較して密度が大きく、単一の電池あたりで従来のリチウムイオン電池を超えるエネルギー密度の全固体電池の実現は困難であると言われています。

　この研究はリチウムイオン電池のエネルギー密度を超える全固体電池の実現可能性を世界に先駆けて示すものであり、電気自動車だけでなくポータブル電子機器や航空機などの用途拡大に向けた全固体電池の研究開発を大きく加速させるものと期待されます。

　なお、本研究は出版社Wileyが刊行する学術雑誌「Advanced Functional Materials」に10月28日（日本時間）にオンライン掲載されました。

　論文タイトル「Solid electrolyte with oxidation tolerance provides a high-capacity Li2S-based positive electrode for all-solid-state Li/S batteries」

　硫化リチウム正極、固体電解質層、負極から構成されている全固体リチウム硫黄二次電池(左上)、硫化リチウム正極は硫化物固体電解質粒子と硫化リチウム、Li+イオン伝導体、炭素からなるナノ複合体粒子から構成されています。ナノ複合体中のLi+イオン伝導体の分解耐性(右上)およびイオン伝導性(右下)が、硫化リチウムの性能に影響することを明らかにしました。

本研究のポイント
　硫化リチウム正極活物質（解説2）と固体電解質（解説3）の分解耐性（解説4）の関係を解明
　分解耐性の高い固体電解質を含有する硫化リチウム正極の開発に成功し、リチウムイオン電池のエネルギー密度を超える全固体リチウム硫黄二次電池（解説5）が実現可能に
　電気自動車、ポータブル電子機器、航空機等への全固体電池の応用拡大に期待

研究者からのコメント
　全固体電池は、従来のリチウムイオン電池に比べ「安全性」「高エネルギー密度」「長寿命」を兼ね備えた究極の電池です。

　我々「無機化学研究グループ」は、1980年代から続く南 努 元学長、辰巳砂 昌弘 現学長らの先駆的な無機材料化学の研究の流れを開花させ、全固体電池の新たな時代の扉を開きました。

〔公式ページ〕
▷大阪府立大学：全固体電池は新しいフェーズへ！ 高エネルギー密度のリチウム硫黄二次電池を可能とする「正極」を開発 ―リチウムイオン電池を凌駕する次世代型全固体電池の実現に期待―
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