錯体水素化物固体電解質を利用した全固体リチウムイオン二次電池用負極材料としての大環状炭化水素有機結晶の評価

摘要

従来の蓄電池を凌ぐ高容量型電池を実現するためには、既存の延長線上にはない、新しい電極材料を見出す必要がある。未開拓である材料群の代表として、有機結晶が挙げられる。一般に、有機結晶は有機電解液に可溶であるため、電極としての系統的な特性評価がなされていない。筆者らは、還元力が強く、金属リチウム負極に対して安定な錯体水素化物固体電解質[1]を利用した全固体電池開発をすすめてきた[2]。この固体電解質を利用すれば、有機結晶の負極としての評価が可能になると考えた。本研究では、6 つのナフタレンが結合した大環状炭化水素分子[6]シクロナフチレン(以下、[6]CNAP)に着目した。[6]CNAP はその結晶構造内に高体積密度のVoid を含有しており、これがLi 溶解サイトになれば、従来のグラファイト負極と比較して高容量が実現できると期待した。錯体水素化物を固体電解質とする全固体電池構成により[6]CNAP の負極としての性能を評価した。