全固体リチウムイオン電池固体電解質の 機械的特性評価

ユーザーベネフィット

－ISO規格で規定された評価方法で試料の硬さおよび材料パラメータを測定できます。 －押込み弾性率を実測することができます。 －全固体電池の充放電に伴う体積変化の課題に関する検討に役立ちます。

はじめに

カーボンニュートラルやモビリティの電動化を目指す施策により蓄電池のさらなる性能向上が求められています。電解質部分が固体である全固体リチウムイオン電池は、その安全性、高エネルギー密度の可能性、長寿命などの特長から次世代の蓄電池として実用化が進められています。 実用化への課題のなかには、充放電時のリチウムイオンの挿入・脱着による活物質の体積変化があります。 体積変化により、活物質を含む電極合材層では各電極材料の界面が破壊され、電気化学反応場のはく離やイオン・電子伝導経路の断絶、電極層・電解質層間でのはく離が生じ、結果として性能劣化につながります。 これを解決する方法のひとつとして、電極合材層への応力緩和剤の添加があります。電極合材層に応力緩和剤を添加し、機械的特性値を変化させることで、界面における接合状態の維持・改善が期待できます。 本稿では、応力緩和剤を添加した合材層の機械的特性値の定量評価例として、ISO14577-1に規定されているマルテンス硬さや押込み弾性率を測定した事例を紹介します。ダイナミック超微小硬度計DUHシリーズはISO規格に対応した微小材料の測定が可能です。

2025.03.04