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  • 京都大学・産業技術総合研究所
  • 革新型蓄電池実用化促進基盤技術開発
  • RISING2 (2016年度〜2020年度)
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コンバージョン電池

電極材料の構造の大きな変化も許容する多量のリチウム挿入脱離を利用すると、リチウムイオン電池よりも大きな電気容量を取り出すことができます。このような電池の正極として鉄(FeF3)を主体とした材料を用い、負極に金属リチウムを用いる安価で高容量という特徴を持った充電可能な電池(二次電池、蓄電池)ができれば、電気自動車や再生可能エネルギー貯蔵への展開が期待されます。

特徴・長所

  • 多電子反応系正極により理論エネルギー密度が高い
  • 材料が酸素を放出せず高い安全性が期待できる
  • 比較的安価な材料で電池を構成できる

研究開発課題

  • 高耐久性、高エネルギー効率正極材料の開発
  • 高耐久性負極の構造・構成の提案
  • 諸特性のバランスを達成するセル構成の提案
コンバージョン電池反応図

研究開発のポイント

  • 正極(材料・電極):過電圧発生機構の解明とその低減技術、副反応抑制技術
  • 負極:フルセルの全電池反応の把握による改善ポイントの明確化
  • 正負極材料に適合した電解液と電池構成

研究成果

FeF3の電極化手法改善、電解液の最適化により高エネルギー密度電池を試作

試作セルの外観とその充放電特性

試作セルの外観とその充放電特性:
6Ah級セルで319Wh/kgのエネルギー密度を実証

バナジン酸ガラスとの複合化によるエネルギー効率の改善

バナジン酸ガラスとの複合化による
エネルギー効率の改善

放電・充電状態の局所構造変化

高度解析技術の適用により、
劣化メカニズムの把握