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全固体ナトリウム電池の発見が実用化に近づく

Discovery Brings All-Solid-State Sodium Batteries Closer to Practical Use

https://www.sciencedaily.com/

Source: Osaka Metropolitan University   2024.04.11

　研究者達は、世界最高のナトリウム･イオン伝導率が報告されている固体硫化物電解質と、高い成形性を備えたガラス電解質を大量合成できるプロセスを開発している。

　より環境に優しいエネルギーを追求するには、そのエネルギーを蓄える効率的な充電式電池も必要である。現在、最も広く使用されている電池はリチウム・イオン電池であるが、リチウムよりもナトリウムの含有量がはるかに多いため、全固体ナトリウム電池が注目されている。

　これによりナトリウム電池の価格が安くなり、全固体電池の方が安全だと考えられているが、加工上の問題により大量生産が困難となっている。

　大阪府立大学大学院工学研究科の作田敦准教授と林晃敏教授は、ナトリウム含有硫化物の大量合成につながるプロセスの開発で研究チームを率いた。

　材料と融解を促進するフラックスの両方として多硫化ナトリウム(イオウ原子を2つ以上持つ硫化物)を使用し、研究チームは報告されている世界最高のナトリウム･イオン伝導率(実用に必要な値の約10倍)を持つ硫化物固体電解質と耐還元性の高いガラス電解質を作成した。

　このような高い導電性と成形性を備えた電解質を大量合成することが、全固体ナトリウム電池の実用化の鍵となる。

　「この新しく開発されたプロセスは、固体電解質や電極活物質を含むほぼすべてのナトリウム含有硫化物材料の製造に有用である。」と作田教授は述べた。「また、従来法に比べてより高性能な材料が得られやすいため、今後の全固体ナトリウム電池用材料開発の主流になると考えられている。」

　この結果はEnergy Storage Materials and Inorganic Chemistryに掲載された。