リチウム電池の安全性における新たな画期的な進歩：新しいTFEP電解液が火災のリスクを大幅に低減
数ブラウズ：4 著者：サイトエディタ 公開された： 2020-03-31 起源：パワード
リチウムイオン電池は、電気自動車やスマートフォンのあらゆる場面で広く使用されており、メーカーは電池の安全性を重視しながら高性能を追求しています。最近、日本の科学者は、より高い電圧でバッテリーの安全性を向上させることができる新しい電解質組成を提案しています。
この研究は、東京大学（UT）の科学チームがバッテリーの電解質部分に焦点を当てて実施しました。このソリューションは、充放電中にバッテリーの電極間でリチウムイオンを行き来させることができ、主流のバッテリーで使用されている溶媒を交換することにより、安全で非常に安定した動作と高電圧を実現し、その性能はほとんどの既存のリチウムバッテリーよりも優れています。
「バッテリーの電圧は、主に電解質材料によって制限されます。リチウムイオンバッテリーの電解質溶媒は、1990年代初頭の商品化に使用されている溶媒です。そのため、改良された方法を見つけました。新しいフッ素化環状リン酸溶媒（TFEP）電解質は、既存の炭酸エチレン（EC）を大幅に改善します。」 チームは、従来の電解質溶媒ECと難燃剤の化学構造を融合させることにより、環状リン酸塩ベースの電解質を設計したと理解されています。これにより、溶剤の高圧耐性や難燃剤の不燃性など、2つの分子のリン酸塩特性が提供され、リチウム電池の火災のリスクが最小限に抑えられます。 電解質を合成するとき、研究者たちは、最も効果的な式にTFEP / 2,2,2-トリフルオロエチルメチルカーボネートに0.95 M LiN（SO2F）2が含まれていることを発見しました。この特定の組成により、不燃性で自己消火時間がゼロの電解液を合成でき、グラファイト負極と高電圧LiNi0.5Mn1.5O4正極を安定して動作させることができます。 山田教授は「予想外に、新しい電解質溶媒はバッテリー電圧を現在の3.8 Vから4.6 Vに上げることができ、バッテリーの寿命を延ばすこともできます。」
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