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日本靜岡大學講師守谷誠與東京工業(yè)大學教授一杉太郎等人組成的研究小組，開發(fā)出了可用作“全固態(tài)電池”電解質的有機分子結晶。全固態(tài)電池是被期待應用于純電動汽車（EV）等的新一代蓄電池。研究小組開發(fā)的分子結晶的特點是，與以往的技術相比，容易在低溫下發(fā)揮作用。因此，在冬季最低氣溫達到零度以下的寒冷地區(qū)，應用于當?shù)厥褂玫钠嚨葘⒊蔀榭赡堋?
全固態(tài)電池是面向汽車以及IoT（物聯(lián)網(wǎng)）設備用途推進開發(fā)的新一代蓄電池。正極和負極之間設置的電解質呈固態(tài)。普通鋰離子電池的電解質為液態(tài)，但接觸空氣后，存在起火風險。配備此類電池的純電動汽車發(fā)生事故后存在安全隱患。因此，開發(fā)出無需擔心起火、使用固態(tài)電解質的電池被認為成為需要。
目前業(yè)界正在討論開發(fā)利用玻璃等無機物或者聚合物等有機材料的固態(tài)電解質。但因為材料較硬，存在難以加工的缺點。需要在技術上兼顧離子導電性和適合電解質的可成型性，使用此前找到的材料，很難達到實用水平。
此次，研發(fā)小組開發(fā)出了由雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSA）和丁二腈（SN）組成的名為“分子結晶電解質”的固體電解質。分子結晶電解質通過適當調整鋰鹽及有機分子的組合及反應比，在晶體中規(guī)則排列分子�？梢苑肿訝顟B(tài)形成離子通道，傳導率提高。
新開發(fā)的電解質在常溫下傳導率跟過去開發(fā)的分子結晶電解質的最高值相當，但在攝氏零下20度時，傳導率達到原來100倍。在寒冷地區(qū)也能順暢工作，因此可以期待成為純電動汽車用全固態(tài)電池的材料。
制造工序也得以簡化。首先，混合雙氟磺酰亞胺鋰和丁二腈后加熱，然后，僅僅通過冷卻到室溫，就可以獲得單晶。再加熱時，又恢復液狀，冷卻時，再度結晶�？梢韵褚后w一樣制作電池，作為電池使用時，又可作為固體使用。不管在制造方面還是在實用方面都成為了易于處理的電解質。
研究小組今后還力爭利用分子結晶的特性開發(fā)新型電解質。分子結晶即使受熱融解，通過冷卻，還會再度結晶。因此，即使電池組中的電極膨脹或收縮，也可以通過加熱使電解質液化，填入多余的空間。據(jù)稱，還有可能開發(fā)出能自我修復的電池。例如，在使用過程中，固體電解質出現(xiàn)裂縫等，也可以利用大電流加熱使其液化，從而實現(xiàn)自我修復。
來源：日經(jīng)中文網(wǎng)
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