后鋰電池時代:哪種電池技術會脫穎而出(四)
圖13:利用有機化合物實現(xiàn)高容量化
有機化合物與現(xiàn)行的材料相比可提高正極的比容量。村田制作所將紅氨酸定位為主要候補,已確認可將容量密度提高到650mAh/g左右。
注7) 村田制作所與、本田技術研究所和日本Carlit以“正極活性物質采用紅氨酸的高能量密度充電電池”為題發(fā)表了演講[演講序號:3E18]。
松下也是致力于有機充電電池開發(fā)的企業(yè)之一。該公司大幅改善了有機充電電池的課題——充放電循環(huán)特性注8)。松下發(fā)布的成果是,將擁有四硫富瓦烯(TTF)構造的聚合物材料(TTF聚合物)用作正極活性物質,反復充放電3萬次后仍維持了58%的放電容量?!巴ㄟ^提高共聚比率,構造穩(wěn)定,提高了循環(huán)特性”(該公司)。
注8) 松下以“具備四硫富瓦烯的聚合物正極活性物質的電氣化學特性”為題發(fā)表了演講[演講序號:3E16]
雖然試制電池的放電容量只有114mAh/g,作為有機充電電池比較低,不過某電池相關人士吃驚地表示,“(松下的)成果證明,如果抑制電解液的溶解,有機充電電池也能實現(xiàn)出色的充放電循環(huán)壽命”。
除此之外,松下還與京都大學的吉田研究室共同進行了開發(fā)。在電池研討會結束后的2012年11月19日,發(fā)布了支持30C高速充放電的有機充電電池(圖14)。采用連接兩個酮形成環(huán)狀構造的環(huán)狀1,2─二酮。酮由碳和氧構成,因此無需擔心資源短缺,還能降低成本。通過將酮形成環(huán)狀實現(xiàn)了穩(wěn)定化。試制電池的容量為231mAh/g,充放電500次后仍保持了83%的容量。
圖14:可高速充放電的有機充電電池
京都大學和松下開發(fā)出了正極材料采用將兩個酮連接形成環(huán)狀構造的環(huán)狀1,2-二酮的有機充電電池(a)。支持30C的高速充放電(b)。
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