リチウムイオン電池向け負極活物質の開発

リチウムイオン二次電池向け負極活物質開発のお知らせ

弊社は、独立行政法人産業技術総合研究所との共同開発により、 リチウムイオン二次電池用の高性能負極活材として安全性に優れた硫化物ガラスの開発に成功いたしました。

従来から高い電池特性を示す材料として硫化物系材料を使用することが有効と考えられていましたが、 サイクル(寿命)特性、低温特性が十分得られないことなどの課題があり実用化は困難とされていました。弊社は、耐水性・耐酸性に対して非常に高い特性を示す硫化物ガラスに着目し、 長年培った特殊ガラス素材開発技術を生かし、リチウムイオン電池の負極活材に応用する開発を進めてまいりました。その結果、本材料は、負極活材として水や酸素に対して非常に高い安定性を示し、 低温下における動作でも内部短絡の原因となるリチウムデンドライトの出現が見られない等、高い安全性を有することが確認されました。また、性能においても、従来のグラファイト系負極活材との比較において、 電池容量、充放電特性、サイクル特性などいずれにおいても上回る結果を得ることができました。

例えば、一般的な携帯電話の場合、現在充電時間に1時間以上を要しておりますが、弊社負極活材を使用した場合、3分程度で充電することが可能となるような特性が確認できております。 (※正極材との組み合わせ等、諸条件により変化します。)

今後、スマートフォンやタブレット端末といった高容量を要する電池や、 本格的な実用化が期待される電気自動車、産業用蓄電池などの分野への参入を目指します。

問合わせ先:営業部
Tel:072-458-6166
e-mail:sd@isuzuglass.com

電池特性データ抜粋

試験温度 放電容量 充電レート 充電率
30℃ 約1400mAh/g 10C充電 92%
-5℃ 約1000mAh/g 30C充電 80%
-20℃ 約600mAh/g 60C充電 54%

いずれの温度帯においてもリチウムデンドライトの出現、電極の崩壊は見られません。
※弊社開発硫化物ガラス+シリコンのコンポジット材
※放電容量は半電池での測定データ。充電レートは全電池(2032型コイン電池)によるデータです。

特許出願中

(日本)特願2013-082505, 特願2013-502155, 特願2013-541837
(米国)US13/391,811, US14/355,252
(欧州)EP11817497.8, EP12845609.2
(韓国)KR10-2014-7013830
(中国) CN201180003445.X, CN201280053204.0

特許登録

特許第5002824号、韓国特許登録第10-1434064号

活材粉末

活材粉末

負極電極(連続塗工品)

負極電極(連続塗工品)

"Information of Anode Active Material Development for Li-Ion Battery" (英語版PDF:24.3KB)