全固体リチウムイオン電池材料

キヤノンオプトロン 酸化物固体電解質 LYB-A

キヤノンオプトロンでは、国立研究開発法人産業技術総合研究所との共同研究のもと、
全固体電池向けの酸化物電解質LYB-A(組成:Li5.875 Y0.875 Zr0.1 Ce0.025 B3 O9)を開発しました。
LYB-Aは、新しい結晶系(LYBO型結晶)で、低温で焼結が可能・活物質との界面接合が良好といった
特長をもつ製品です。

製品イメージ

特長

低温の焼結で良好なイオン導電率を実現

➢ イオン導電率

室温で1.7×10 -5S/cm

図:ナイキストプロット
図:ナイキストプロット

➢ 界面接合が良好

NMC、NCA、LCOと良好な界面を形成
・異なる物質を生成しない
・隙間なく密着

>図:正極層(NMC+電解質)元素マップ
図:正極層(NMC+電解質)元素マップ

➢ 低温で焼結性が可能

大気雰囲気下600℃~700℃で焼結、高密度化

図:焼結体表面のSEM画像

倍率:3000倍
大気焼成650℃ 1hr

図:焼結体表面のSEM画像

➢ 使用できる活物質電位範囲が広い

電池容量を大きくすることが可能

図:LYB-Aの安定な範囲と活物質電位の関係
図:LYB-Aの安定な範囲と活物質電位の関係

活物質との適合性

活物質 正極活物質 負極活物質 全固体電池
NMC NCA LiCoO2 LiFePO4 LiMn2O4 グラファイト Li4Ti5O12 NMC、Li
焼成条件 電気炉(無加圧)
SPS
SPS SPS SPS SPS 電気炉(無加圧)
SPS
SPS SPS
充放電特性 × × ×
サイクル特性
(5サイクル)
- - - -
充放電特性
〇:充放電する
サイクル特性
〇:容量が著しく低下しない

製品特性

正極活物質NMC、NCAと組み合わせて充放電が可能

図:ハーフセルの構成
図:ハーフセルの構成
作製方法:
焼成(加圧なし)
焼結条件:
Ar650℃ 2hr
グラフイメージ
図:ハーフセルの構成
図:ハーフセルの構成
作製方法:
放電プラズマ焼結(SPS)
焼結条件:
550℃ 30MPa
グラフイメージ

負極活物質グラファイト、金属Liと組み合わせて充放電が可能

図:ハーフセルの構成
図:ハーフセルの構成
作製方法:
放電プラズマ焼結(SPS)
焼結条件:
550℃ 30MPa
グラフイメージ

製品一覧

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