エコフレンドリー次世代ナトリウムイオン電池電極活物質の開発

摘要

リチウムイオン電池に替わる次世代二次電池としてナトリウムイオン電池用正極活物質を開発した。液相プロセスを利用した均質な化学組成のナトリウム酸化物を合成し、その粉体特性及び電池特性について研究した。充放電可能なスピネル及び層状構造のナトリウム酸化物を探索し、噴霧熱分解法、粋熱法、ゾル－ゲル法、ポリオール法による合成を行った。いずれの方法においても均質なナトリウム酸化物が得られることを明らかにした。合成条件を最適化し、最も電池特性を発現し易い粒子形態、粒径及び比表面積を明らかにした。ナトリウムイオン電池の充放電を行うための負極及び有機電解液を探索し、それらの最適化を図りながらCR2032 セルによるナトリウムイオン電池を試作した。CR2032 セルの充放電試験を行い、0.1C 充放電時で120mAh/g を示すナトリウム酸化物が得られた。本研究の結果から、ナトリウムイオン電池の電池特性は、負極の特性に大きく影響を受けていることがわかった。