도쿄 대학의 야마다 쥰오 교수 등의 연구 그룹은 교토 대학, 물질·재료 연구 기구(NIMS)와의 공동 연구에 의해 소화 기능을 갖춘 고성능 유기 전해액을 개발했다.발화·폭발 사고의 주원인으로 여겨져 온 유기 전해액에 소화 기능을 주는 것으로, 현격히 안전하고 고에너지 밀도의 신형 전지 개발의 가속이 기대된다.
현재, XNUMX차 전지(충전하여 반복 사용 가능한 전지)의 고에너지 밀도화를 목표로, 리튬 이온 전지의 파생형이나 차세대형을 포함한 다양한 XNUMX차 전지의 연구가 활발하게 행해지고 있다.한편, 가연성의 유기 전해액에 기인하는 리튬 이온 전지의 발화·폭발 사고가 많이 보고되어, 이차 전지의 시장·용도 확대의 큰 저해 요인이 되고 있다.
이번 연구그룹이 개발한 전해액은 난연성 유기용매와 전해질염만으로 구성되어 인화점을 갖지 않는다.또, 화원에 분무하는 것으로 소화할 수 있을 뿐만 아니라, 200℃ 이상으로의 온도 상승시에 발생·확산하는 증기가 소화제가 되기 때문에, 전지의 발화 리스크를 광범위에 걸쳐 적극적으로 저감한다 .한편, 종래 전해액 성분으로서 필수로 여겨져 온 가연성의 유기 용매를 일절 사용하지 않았음에도 불구하고, 리튬 이온 전지 및 나트륨 이온 전지의 장기에 걸친 매우 안정한 반복 충방전(1000회 이상, 시간 하여 연속 1년 이상)을 실현했다.
이번 연구에 의해, 종래 해결 불가능한 딜레마로 여겨져 온 XNUMX차 전지의 고에너지 밀도화·대형화와 고도의 안전성 확보의 양립이 가능해진다.게다가, 현격한 장수명화의 가능성도 나타나 있고, 전기 자동차나 스마트 그리드 용도를 향해 실용에 견딜 수 있는 신형 이차 전지 개발의 가속이 기대된다.
논문 정보:【Nature Energy】Fire-extinguishing organic electrolytes for safe batteries