后鋰電池時代:哪種電池技術(shù)會脫穎而出(六)
五鈴精工硝子開發(fā)出了經(jīng)過150次循環(huán)充放電后實現(xiàn)99%的容量維持率的鋰離子充電電池(a)??稍冢?0~+60℃的大溫度范圍內(nèi)使用(b)。特點是負極材料采用了Sn-Sb硫化物玻璃,還可用于鈉離子充電電池(c)。
利用鐵氧化物實現(xiàn)高容量化
在汽車和定置用途中,目前較受關(guān)注的負極材料為鈦酸鋰(Li4T5O12:以下稱LTO)注14)。LTO的鋰電位高達1.55V左右,鋰不會析出,因此穩(wěn)定性高、壽命長。不過,LTO存在的課題是比容量只有175mAh/g左右。
注14) 鈴木2012年9月上市的輕型汽車“Wagon R”的再生用蓄電池采用了東芝的LTO負極鋰離子充電電池“SCiB”。
因此,可取代LTO的高容量氧化物類負極的研究變得活躍。在本屆電池研討會上,日立制作所和三重大學(xué)的研發(fā)小組就可實現(xiàn)1000mAh/g比容量的鐵氧化物發(fā)表了論文(圖20)注15)。
圖20:具備高容量的鋰摻雜鐵氧化物負極
日立制作所和三重大學(xué)就具備高容量的鋰摻雜鐵氧化物負極進行了發(fā)表。實現(xiàn)了1000mAh/g以上的比容量。
注15) 日立制作所和三重大學(xué)以“鋰離子電池用氧化物負極材料的開發(fā)”[演講序號:2D02]為題發(fā)表了演講。
該研發(fā)小組發(fā)表的鐵氧化物的特點是,通過進行水熱處理,可預(yù)先在鐵氧化物中摻雜鋰。由此能抑制初始充放電的不可逆容量。具體而言,將γ-Fe2O3和水氧化鋰溶液在200℃下進行了10小時的水熱處理。結(jié)果確認生成了LiFeO2和LiFe5O8。
初始充放電的結(jié)果顯示,進行過水熱處理的鐵氧化物的初始放電容量升高,可比γ-Fe2O3降低不可逆容量。
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