日本電力中央研究所能源轉換研究本部的主任研究員沓澤大和小林剛與高級研究員小宮世紀組成的研究團隊，成功開發出了以低於以往的溫度製造氧化物基全固體電池的技術。
圖：（A）本次研究的氧化物基全固體電池製作方法模式圖。（B）在600℃下製作的電池截面圖（供圖：電力中央研究所）
研究團隊將NASICON型氧化物Na3.1 aZr1.95Mg0.05 (SiO4)2 (PO4)固態電解質層夾在由同爲NASICON型氧化物的Na3V2 (PO4)3活性材料構成的電極層之間，製作了對稱型氧化物基全固體鈉電池。透過將低溫溶解的Na2B4O7·10H2O作爲燒結助劑，提前混合到固態電解質層，在比以往要低的600℃溫度下成功製作出了氧化物全固體電池。觀察製作的電池的横向截面發現，雖然是在低溫下製作的，但電解質層的縫隙很少，實施了緊湊的燒結，而且電極層與電解質層緊密接合。
研究團隊調查了所製作的全固體電池的充放電性能，初次放電獲得了78mAh/g的放電容量（理論容量的約66％）。經應答，循環充放電到第99次時，放電容量也基本保持相同的值，而且庫侖效率基本保持在100％。與此前報告的氧化物基全固體鈉電池相比，劣化量是最小的，表明低溫製作方法可能也給電池特性帶來了良好的結果。
沓澤主任研究員表示：「這項研究成果是在嘗試各種玻璃質材料時發現的。今後的首要目標是進一步降低製作溫度。製作溫度會對製造時的成本和CO2排放量產生很大的影響，因此計劃將溫度進一步降低幾百度。另外，還打算透過延長電池的壽命將其作爲蓄電用蓄電池使用，目標是將電池的使用壽命延長至20年。」
【詞注】
■NASICON：Na超離子導體的縮寫，是與表現出優異的Na離子傳導率的Na1+xZr2 (SiO4)x (PO4)3-x具有相似結構的物質的總稱。具有最優異的Na離子傳導率的NASICON型氧化物在室溫下顯示出1mS/cm以上的導電率。
■活性材料：透過充放電（氧化還原反應）使電能和化學能相互交換的物質。
【論文資訊】
期刊：ACS Applied Energy Materials
論文：Flux-Assisted Low-Temperature Fabrication of Highly Durable All-Oxide Solid-State Sodium-Ion Batteries
DOI：10.1021/acsaem.2c00365
URL：doi.org/10.1021/acsaem.2c00365
原文：《科學新聞》
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
