從新材料到空氣電池，大型電池研究步入正軌（二）：負(fù)極材料及隔膜

　　在本屆電池討論會(huì)上，三菱制紙和東京理科大學(xué)對(duì)不使用低耐熱性基材，直接使用高耐熱性纖維素和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET）的無(wú)紡布隔膜進(jìn)行了發(fā)表（圖6）（注11）。

（注11）以“ 使用非織布隔膜的鋰離子電池特性”［演講序號(hào)：1B25］為題進(jìn)行了發(fā)表。

　　通過(guò)在180℃下放置3小時(shí)的試驗(yàn)，比較了無(wú)紡布隔膜和具備氧化鋁（Al2O3）耐熱陶瓷層的PP制隔膜。其結(jié)果顯示，無(wú)紡布隔膜在3小時(shí)后仍未出現(xiàn)收縮，而具備耐熱陶瓷層的PP制隔膜5分鐘即發(fā)生了收縮。

意欲應(yīng)用于層疊型單元

　　接著，二者還制作正極使用LiMn2O4，容量約為30mAh的層疊型單元，對(duì)其倍率性能和充放電循環(huán)特性進(jìn)行了比較。無(wú)紡布隔膜不僅耐熱性好，因孔隙率大，電解液滲透性也十分優(yōu)良。因此，在倍率性能方面，與PP制隔膜相比，放電倍率越高，無(wú)紡布隔膜的容量維持率越高。

　　在充放電循環(huán)特性方面，從循環(huán)100次之后的容量維持率來(lái)看，無(wú)紡布隔膜在25℃下高達(dá)85％以上，在50℃下高達(dá)70％左右。與之相對(duì)，PP制隔膜在25℃下為77％，在50℃下僅為66.5％。

　　除此之外，把重復(fù)進(jìn)行充放電的單元進(jìn)行拆解觀察隔膜的結(jié)果顯示，無(wú)紡布隔膜基本未出現(xiàn)變化，而PP制隔膜的表面發(fā)生變色，因氧化發(fā)生了劣化（注12）。

（注12）以0.2/0.5/1/3/5/10/20C的倍率分別進(jìn)行了5個(gè)循環(huán)的充放電試驗(yàn)。

圖7：通過(guò)覆蓋固體電解質(zhì)提高全固體電池的性能
大阪府立大學(xué)就正極活性材料上覆蓋固體電解質(zhì)的全固體電池的單元特性進(jìn)行了發(fā)表（a）。經(jīng)截面觀察確認(rèn)，正極材料的活性材料表面覆蓋有高密度的固體電解質(zhì)（b）。試制單元表現(xiàn)出了良好的充放電循環(huán)特性（c）。圖片由本站根據(jù)大阪府立大學(xué)辰巳砂研究室的資料制作。

　　無(wú)紡布隔膜沒(méi)有在達(dá)到某一溫度后停止傳導(dǎo)鋰離子的關(guān)斷功能*，延展性等機(jī)械特性也與舊有隔膜大不相同。因此，三菱制紙希望面向制造方法不同于以往的大型層疊型單元，擴(kuò)大無(wú)紡布隔膜的銷售。 　

*關(guān)斷功能=在內(nèi)部短路時(shí)，作為微多孔性膜的隔膜溶解，堵塞短路部分的孔洞，阻止離子傳導(dǎo)的功能。