Samsung Advanced Institute of Technology(SAIT)とSamsung R&D Institute Japan(SRJ)の研究者は、世界をリードする科学雑誌の1つであるNature Energyに、高性能で長持ちする全固体電池に関する研究を発表しました。
液体電解質を利用する広く使用されているリチウムイオン電池と比較して、全固体電池はより大きなエネルギー密度をサポートし、より大きな容量への扉を開き、明らかに安全な固体電解質を利用します。 ただし、全固体電池で頻繁に使用されるリチウム金属アノードは、デンドライト1の成長を引き起こす傾向があり、バッテリーの寿命と安全性を低下させる望ましくない副作用を引き起こす可能性があります。
これらの影響を克服するために、Samsungの研究者は、初めて、アノードとして銀-炭素(Ag-C)複合層を利用することを提案しました。 チームは、Ag-C層をプロトタイプのポーチセルに組み込むことで、バッテリーがより大きな容量、より長いサイクル寿命をサポートし、全体的な安全性が向上することを発見しました。 わずか5µm(マイクロメートル)の厚さの極薄のAg-Cナノコンポジット層により、チームはアノードの厚さを減らし、エネルギー密度を最大900Wh/Lまで高めることができました。 また、プロトタイプを従来のリチウムイオン電池よりも体積で約50%小さくすることができました。
この有望な研究は、電気自動車(EV)の拡大を促進するのに役立つと期待されています。 チームが開発したプロトタイプのポーチセルは、EVが1回の充電で最大800 kmを走行できるようにし、1,000回以上の充電のサイクル寿命を特徴としています。
SAITの次世代バッテリーラボのマスターであり、プロジェクトのリーダーであるドンミンイムは、次のように説明しています。 今後も、EV電池の革新を次のレベルに引き上げるために、全固体電池の材料と製造技術の開発と改良を続けていきます。」