科学者らが開発した「硫化物系固体電解質（LGPS）」を含むリチウム電池は、室温で液体電解質（LOE）を用いたリチウム電池に匹敵する高い導電率を示すため、全固体電池（ASSB）として広く研究されています。

このタイプのリチウム電池には、不燃性、非爆発性、耐高温性などの安全上の利点がありますが、その中の硫化物は空気湿度と容易に反応して有毒な硫化水素 (H2S) を形成します。 その後科学者によって開発された ASSB 電池は硫化水素の問題を部分的に解決しましたが、導電性が不十分であるという問題がまだ残っているため、市場にある従来のリチウム電池は依然として液体電解質が主流です。

現在、140年以上の歴史を持つ日本の東京理科大学（TUS）の研究チームは、新しいタイプの「パイロクロア型酸フッ化物」をリチウム導電体として使用してサイクル性能を向上できることを発見した。 ASSBバッテリーの高速充放電も可能です。 機能と安定性により、安全で高度な ASSB の開発への道が開かれることが期待されています。 彼らの調査結果は、3 月 28 日に出版された論文にまとめられました。材料の化学” 雑誌。

このピロ塩素型酸フッ化物は、リチウム（Li）、ランタン（La）、ニオブ（Nb）またはタンタル（Ta）、酸素（O）、フッ素（F）から構成される八面体の多結晶体です。 また、空気中でも安定しており、リチウム電池専用に設計されたこれまでのどの酸化固体電解質よりも室温 (25°C) で良好に機能します。

実験者らは上記元素を用いて3種類のパイロクロア型酸フッ化物を生成し、一連の機器分析と実験比較を行った。

この材料で作られたリチウム電池には、既存のリチウム電池のように損傷による電解液漏れのリスクがなく、硫化物系電池のような有毒ガスが発生するリスクもないことが判明した。 安定したリチウム電池と言えます。 したがって、航空機、電気自動車、その他の安全性が要求される場所での使用に非常に適しています。

この材料から作られたリチウム電池の動作温度は-10℃～100℃であり、従来のリチウム電池の動作温度0℃～45℃に比べて非常に広いため、将来有望と考えられており、実用化が可能である。将来的には、家電製品、医療機器、その他の小型機器が可能になります。

東京理科大学の藤本健次郎教授は同校編集チームに対し、「より優れた全固体二次（充電式）リチウム電池を作ることは、多くの電池研究者の長年の夢であった。今回、我々はこのタイプのピロクロロオキシフルオライド固体を発見した」と語った。現在の固体二次リチウム電池の重要な構成要素である電解質。」

同氏はさらに、「この全固体リチウム電池はエネルギー密度が高く、安定性が高く、安全性が高いと言え、これまでの固体酸化物電解質よりもイオン伝導率が高い。この固体電解質は革新的な電池として開発されるべきだと考えている」と述べた。それは電気自動車の現在のバッテリーニーズを満たすはずです。」

責任編集者：Lian Shuhua#