日经BP：大型电池研究步入正轨（一）：负极材料.doc

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1、负极材料硅类新材料.热门的LTO在负极材料领域，面向大型电池的研究开发方向分成了两个。一个是大容駁化，一个是提高安全性和寿命。现在，主流材料石駁的比容量为370mAh/g左右，为了实现人容呈化，对超过1000mAh/g的硅类材料的研究十分兴盛。山于右堪的对锂电位仅为0.1V左右，锂在负极的析出会造成安全性问题.石舉界面上容易形成与电解裁的化合物.给确保循环特性造成了困难。因此对锂电位高达1・5V・安全性和循环特性优良的钛酸锂（U4T15O12.LTO）受到了关注（图5〉（注7）。（注7）东芝已经开始销售使用LTO的锂离子充电电池,商品名为vSCiB在本届电油讨论会上，日产汽车、NE

2、C、道康宁、丰田中央研究所等相继枕硅类材料进行了发表。粧类材料以SiO等氧化物类为首,与碳貝合化的复合电极体的研究十分活跃.丰日I中央研究所就新硅类材料——层状聚硅烷（S6H6〉进行了发表（注8）,（注8〉以''层状聚硅烷（Si6H6J作为锂充电电池负极的待性"［演讲序号：1D04］为题进行了发农。丰川中央研究所表示.层状聚硅烷的厚度为nm等级•仃面内尺寸为pm等级II.各向界性较强的片状（Si6H62）n层叠形成的右舉具有相同的结构。使用该材料测试电极的结果显示，第一次的充电容U70mAh/g.客量髙达硅粒子试制品的近2倍。匝复10次充放电后的体枳膨胀率为150%,小于硅粒子的15

3、6%。丰田中央研究所认为维持层状结构有助于诚轻膨胀，表示该材料会成为硅类材料的热门低选之一。I制绕能够提尚安全性和寿命的LTO.村田制作所和丰旧汽车等陆续进行了发表。因为LTO的比容鼠仅为175mAh/g，所以在未來.通过与硅类材料等混合，有望实现容量与安全性的兼顾。LTO氓独使用址然没仃问题，但与含乙炊黑等助导电剂的材料形成复合电极后.会出现充电时倍率性能卜•降的课题。作为解决此类课题的方法，村川制作所介绍了向LTO添加英他元索改善特性的方法（注9〉。（注9〉以5过添加其他元索改善钦酸锂的充放电俗率性能"［演讲序弘2D16］为题进行了发衣。村田制作所发现,在合成LTO时添加错（Zr

4、）和锂（Sr）能够改善充电时的倍率性能。Zr和Sr提髙充电特性的原理各不相同,Zr是通过缩小LTO粒径.加人反应面积。锂则是通过生成锂能够脱离和插入的Li2SrTi60i4提岛特性。另一方而，丰田汽车报告称，把LTO晶体结构中的氧置换成氮能够提高导电性（注10）。具体方式是在N2/NH3环境卜•同时导入氧缺陷并进行氮置换，电导率从不足10-7S/cm加了5个数量级,2xlO-2S/cm,（未完待续，记者：狩集浩志，久米秀尚）（注10）以腋讨通过导入缺陪及杂质ALi4Ti50i2的电子传导性演讲序号：2D111为题进行了发表。