日本电力中央研究所能源转换研究本部的主任研究员沓泽大和小林刚与高级研究员小宫世纪组成的研究团队，成功开发出了以低于以往的温度制造氧化物基全固体电池的技术。
图：（A）本次研究的氧化物基全固体电池制作方法模式图。（B）在600℃下制作的电池截面图（供图：电力中央研究所）
研究团队将NASICON型氧化物Na3.1 aZr1.95Mg0.05 (SiO4)2 (PO4)固体电解质层夹在由同为NASICON型氧化物的Na3V2 (PO4)3活性物质构成的电极层之间，制作了对称型氧化物基全固体钠电池。通过将低温溶解的Na2B4O7·10H2O作为烧结助剂，提前混合到固体电解质层，在比以往要低的600℃温度下成功制作出了氧化物全固体电池。观察制作的电池的横截面发现，虽然是在低温下制作的，但电解质层的缝隙很少，实现了紧凑的烧结，而且电极层与电解质层紧密接合。
研究团队调查了所制作的全固体电池的充放电性能，初次放电获得了78mAh/g的放电容量（理论容量的约66％）。经确认，循环充放电到第99次时，放电容量也基本保持相同的值，而且库仑效率基本保持在100％。与此前报告的氧化物基全固体钠电池相比，劣化量是最小的，表明低温制作方法可能也给电池特性带来了良好的结果。
沓泽主任研究员表示：“这项研究成果是在尝试各种玻璃质材料时发现的。今后的首要目标是进一步降低制作温度。制作温度会对制造时的成本和CO2排放量产生很大的影响，因此计划将温度进一步降低几百度。另外，还打算通过延长电池的寿命将其作为蓄电用蓄电池使用，目标是将电池的使用寿命延长至20年。”
【词注】
■NASICON：Na超离子导体的缩写，是与表现出优异的Na离子导电率的Na1+xZr2 (SiO4)x (PO4)3-x具有相似结构的物质的总称。具有最优异的Na离子导电率的NASICON型氧化物在室温下显示出1mS/cm以上的导电率。
■活性物质：通过充放电（氧化还原反应）使电能和化学能相互交换的物质。
【论文信息】
期刊：ACS Applied Energy Materials
论文：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：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
