新威電池テスターアプリケーション: 固体電池用複合電解質の研究

タイトル: 12 µm 厚の焼結ガーネットセラミックス骨格により高エネルギー密度の固体リチウム金属電池を実現

第一著者: Chengshuai Bao (中国科学院上海陶磁器研究所)

責任著者: Zhaoyin Wen (中国科学院上海陶磁器研究所)

記事のハイライト

固体電池は、安全性の懸念に対処し、液体電池に比べてエネルギー密度を大幅に向上させる可能性があるため、次の破壊的電池技術と見なされています。その中でも、超薄型複合固体電解質は、軽量で電極インターフェースとの適合性に優れているため、高エネルギー密度の固体リチウム金属電池に大きな期待が寄せられています。しかし、無機粉末の凝集によって引き起こされる制御されていないデンドライトの成長と性能の低下により、超薄型複合固体電解質の実用化が妨げられています。そのため、新しいタイプの超薄型複合固体電解質の開発が現在の研究の焦点となっています。

これに基づいて、中国科学院上海陶磁器研究所の Zhaoyin Wen 氏のチームは、柔軟で自立型の Li_(6.5)La₃Zr_(1.5)Ta_(0.5)O₁₂ (LLZO) セラミックス骨格の開発に成功しました。その後、in-situ紫外線硬化技術により、ポリマーと組み合わせることで、厚さわずか12µmの3次元相互接続構造の複合膜固体電解質が得られました。この複合電解質の開発により、複合電解質内のセラミック粉末相の凝集を効果的に回避できるだけでなく、連続した2相界面を介したイオン輸送の効率的な制御も可能になりました。架橋ポリマー相は、複合電解質構造の完全性を維持します。テスト結果によると、複合電解質は室温で0.83の高いリチウムイオン移動数と1.19×10⁻³ S/cmの高いリチウムイオン伝導率を示しています。この電解質で組み立てられた高ニッケル三元正極フルセルは、0.1Cで185.4mAh g⁻¹の比容量を達成し、平均クーロン効率は99%を超えています。この研究は、一流の国際ジャーナルであるAdvanced Energy Materialsに掲載され、Chengshuai Baoが論文の第一著者です。

電池試験装置の説明

この記事のすべての電気化学的性能は、新威の電池試験装置を使用してテストされました。CT-4008 シリーズの装置は、dQ/dV 微分容量曲線の試験を可能にするだけでなく、0.05%FS の高精度と 3 電極試験条件も提供し、さまざまな研究機関や大学の試験ニーズに効果的に対応します。

新威電池試験システム

新威電池テストシステム CT-4008Q-5V100mA-124 は、コインセル、スーパーキャパシタ、3 電極システムなどのテスト用に設計されています。安定したパフォーマンスパラメータを提供し、正確で信頼性の高いテストデータを保証します。このシステムはモジュール設計を特徴としており、各ユニットには 8 つのチャネルがあり、最大 254 の編集可能な行を使用して独立したデータ収集とプログラミングが可能です。0.5μA ～ 0.1mA、0.1mA ～ 1mA、1mA ～ 10mA、10mA ～ 100mA の電流範囲をサポートし、狭い範囲内で小さな電流を正確に制御できます。薄くてコンパクトな 1U* 本体で、最小限のスペースを占有しながら、広範なテスト機能を提供します。複数のユニットをガントリーに組み立てることができるため、

複数の電池を簡単に保管してテストできます。このシステムは、サイクル寿命テスト、レート充放電テスト、パルスシミュレーションテスト、GITTテスト、DCIRテストなどのさまざまなテストモードをサポートし、dQ / dV微分容量曲線分析を可能にします。新威電池テストシステムは、包括的な作業ステップ設定、記録、およびデータストレージ機能を提供するBTS 8.0ソフトウェアによって補完されています。指定された電圧に達するまでCC充電または放電をサポートし、スムーズな電池補償のためにCVモードにシームレスに切り替えます。このソフトウェアは、DBCファイルのインポート/編集/エクスポートと、電池パックプロトコルの簡単なカスタマイズもサポートしています。新威電池テストシステムには、放電データ保護、オフラインテスト機能、電圧と電流の制限設定、容量制限設定、遅延時間設定など、複数の安全保護機能が組み込まれており、安全なテストプロセスを保証します。また、広範な周辺機器を提供し、多次元のテスト環境を作成します。補助電圧、補助温度、環境テストチャンバーなどの統合された周辺機器は、電池の量産に対する包括的なテストと評価のサポートを提供します。