完全に固体のリチウム二次電池のコアコンポーネントは何ですか？

固体電解質は全固体リチウム二次電池のコアコンポーネントであり、その進歩は全固体リチウム二次電池の工業化プロセスに直接影響します。現在、固体電解質の研究は、主にポリマー、酸化物、硫化物の3種類の材料に焦点を当てています。

ポリマーマトリックス（ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミンなど）とリチウム塩（LiClO4、LiAsF6、LiPF6など）で構成されるポリマー固体電解質（SPE）は、1973年以来PVライトがアルカリ金属塩のイオン伝導性を発見しました。複合体、ポリマー材料は、その光品質、優れた弾性、および固体電気化学の優れた機械的特性のために広く懸念されています。 SPEは、実際に使用される最も初期の固体電解質でもあります。早くも2011年に、フランスの会社BoluoleiはAutoolib電気自動車をパリに配達し始めました。この車は、SPEをベースにしたフルソリッドリチウム電池システムを使用しています。

酸化物固体電解質は、その構造によって結晶状態とアモルファス状態に分類できます。その中で、結晶性電解質には、ペロブスカイト、アンチペロブスカイト、ガーネット、NASICON、LISICONなど、アモルファス酸化が含まれます。研究のホットスポットは、LiPONタイプの電解質と薄膜電池に使用される部分的に結晶化したアモルファス材料です。

硫化物固体電解質は、酸化物本体の酸素元素が硫黄元素で置き換えられた酸化物固体電解質から誘導されます。硫黄の電気陰性度は酸素の電気陰性度よりも小さいため、リチウムイオンの結合は小さく、より自由に動くリチウムイオンを得るのに有益です。同時に、硫黄元素の半径は酸素元素の半径よりも大きくなっています。硫黄元素が酸素元素に置き換わると、格子構造が拡張してより大きなリチウムイオンチャネルが形成され、導電率が向上し、室温は10-4-10-2 S / cmに達する可能性があります。

（2）。ポジティブマテリアル

全固体リチウム二次電池の正極は、一般に複合電極を採用し、電極活物質に加えて固体電解質と導電剤を含み、電極内でイオンと電子を同時に輸送するように機能する。 LiCoO2、LiFePO4、LiMn2O4がより一般的です。その後、高ニッケル層状酸化物、リチウムに富むマンガンベースおよび高電圧ニッケルマンガンスピネル型正極を開発することが可能です。同時に、リチウムを含まない新しいカソード材料の研究開発にも注意を払う必要があります。

（3）。ネガティブマテリアル

全固体リチウム二次電池の負極材料は、現在、主に金属リチウム負極材料、炭素負極材料、酸化物負極材料の3つのカテゴリーに集中しています。 3つの主要な材料には、それぞれ長所と短所があります。その中でも、金属リチウム負極材は、容量が大きく電位が低いため、全固体リチウム電池にとって最も重要な負極材のひとつとなっています。

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