關於全固體薄膜鋰離子充電電池的新聞事件:

• 日本利用常溫工藝試製全固體薄膜鋰離子充電電池
• 全球首次確認了蓄電池的充放電特性

關於全固體薄膜鋰離子充電電池的事件影響：

• 大幅縮短成膜時間
• 提高蓄電池的生產效率
• 大幅降低工藝成本

日本產業技術綜合研究所的先進製造工藝研究部門與豐田的電池生產技術開發部門合作，利用產綜研開發的陶瓷材料常溫高速塗裝工藝——氣溶膠沉積(Aerosol Deposition
，AD）法，對氧化物類的正極材料、負極材料及固體電解質材料進行薄膜層疊
，在金屬基板上試製出了由3層構造構成的全固體薄膜鋰離子充電電池

，並全球首次確認了蓄電池的充放電特性。

使用ADfadehua
，wuxuxiangyiwangdebomojishunayangduijibanjinxingjiare，erqiehairongyishixianhoumohua。yincikedafusuoduanchengmoshijian，youwangtigaoxudianchideshengchanxiaolv

，bingdafujiangdigongyichengben。jinhoushuangfanghaijiangliyongAD法全麵展開全固體電池的開發。

作zuo為wei新xin一yi代dai蓄xu電dian池chi之zhi一yi的de全quan固gu體ti型xing鋰li離li子zi充chong電dian電dian池chi使shi用yong不bu會hui燃ran燒shao且qie無wu流liu動dong性xing的de固gu體ti電dian解jie質zhi
，因yin此ci能neng夠gou通tong過guo串chuan聯lian方fang式shi在zai一yi個ge外wai殼ke中zhong放fang入ru多duo個ge單dan電dian池chi來lai簡jian化hua結jie構gou
，有you望wang實shi現xian能neng量liang密mi度du較jiao高gao的de電dian池chi組zu。

產綜研此前成功利用AD法實現了60cm見方高透明陶瓷厚膜的常溫成型工藝。ADfashiyizhongtongguoshiweiliziyuqitihunhehouzaijianyaxiayoupenzuipenshechulai，yiqirongjiaoxingshiyujibanchongzhuanglaixingchengbomodejishu。qitedianzaiyukeshiyongchanzongyanfaxiande“常溫衝擊固化現象”（通過向粒子直徑為1μm左右的陶瓷等微粒子材料上施加高壓力及機械性衝擊力
，不進行加熱即可在常溫下獲得高密度固化的現象）
，在金屬
、玻璃、jishuzhidengduozhongcaizhidejibanshangchangwenxingchengjingxiqiegaoqiangdutaocimo。chengmosudusuiranyeshoubomocaizhideyingxiang，dankedadaoyiwangbomochengxingjishudeshushibeiyishang。

全quan固gu體ti型xing鋰li離li子zi電dian池chi是shi將jiang原yuan來lai的de鋰li離li子zi電dian池chi的de液ye體ti電dian解jie質zhi換huan成cheng固gu體ti電dian解jie質zhi的de電dian池chi，由you於yu電dian解jie質zhi為wei固gu體ti，因yin此ci離li子zi遷qian移yi率lv遠yuan低di於yu液ye體ti電dian解jie質zhi。所suo以yi，要yao想xiang在zai全quan固gu體ti型xing電dian池chi的de開kai發fa中zhong提ti高gao電dian解jie質zhi層ceng中zhong的de離li子zi遷qian移yi性xing

，重zhong要yao的de是shi如ru何he在zai確que保bao電dian絕jue緣yuan性xing的de同tong時shi減jian薄bo電dian解jie質zhi層ceng

，以yi及ji如ru何he發fa現xian離li子zi遷qian移yi率lv高gao的de固gu體ti電dian解jie質zhi材cai料liao。

雖sui然ran以yi前qian也ye曾zeng有you過guo使shi用yong遷qian移yi率lv高gao的de硫liu化hua物wu類lei固gu體ti電dian解jie質zhi試shi製zhi層ceng積ji型xing電dian池chi的de先xian例li
，但dan硫liu化hua物wu類lei材cai料liao不bu僅jin難nan以yi實shi現xian精jing細xi構gou造zao體ti的de製zhi造zao及ji薄bo膜mo化hua，而er且qie還hai存cun在zai容rong易yi與yu水shui發fa生sheng反fan應ying導dao致zhi劣lie化hua，以yi及ji產chan生sheng硫liu化hua氫qing氣qi體ti等deng問wen題ti。另ling外wai，雖sui然ran以yi前qian可ke在zai常chang溫wen下xia將jiang電dian解jie質zhi材cai夾jia入ru正zheng極ji材cai料liao與yu負fu極ji材cai料liao之zhi間jian
，通tong過guo衝chong壓ya來lai製zhi造zao電dian池chi，但dan利li用yong衝chong壓ya進jin行xing成cheng型xing的de話hua，電dian解jie質zhi層ceng的de密mi度du不bu會hui提ti高gao
，特te性xing無wu法fa得de到dao充chong分fen發fa揮hui。而er且qie，為wei了le防fang止zhi離li子zi遷qian移yi發fa生sheng紊wen亂luan
，還hai需xu要yao在zai正zheng負fu極ji與yu電dian解jie質zhi層ceng之zhi間jian形xing成cheng精jing細xi的de界jie麵mian構gou造zao，而er該gai界jie麵mian的de形xing成cheng也ye是shi一yi大da課ke題ti。以yi前qian可ke利li用yong窯yao製zhi手shou段duan即ji燒shao結jie等deng工gong藝yi對dui正zheng極ji材cai料liao、dianjiezhicailiaojifujicailiaojinxingcengdiehuachuli，danyaoxiangchongfenjianbodianjiezhicengdehua，haiyaoxingchenggaomidudegutidianjiezhiceng，weicijinxinggaowenshaojie。buguo，lihuahewuhenrongyifashengfanying
，gecengzhijiandejiemianhuiyoucixianghukuosan
，nanyixingchengjingxidejiemian。yiqianhaiyouguocaiyongjianshefadengyiwangbomojishulaizhizaoyanghuawuleiquangutibomodianchideanli，danzhizaoshixuyaoduijibanjinxingjiare，yincichengmosudujiaoman，zaidachicunhuajidichengbenhuafangmiancunzaiwenti。

而AD法在原理上能夠在常溫下形成高密度的固體電解質薄膜，可對正極層、負極層進行層疊化處理。此次在固體電解質方麵對鋰氧化物類的多種材料進行了研究，為使成膜條件及原料粒子適合AD法進行了調整，形成了離子遷移率達到3～5×10-6（S/cm）的固體電解質膜。並且，還在正極材料選用LiCoO2及LiMn2O4、負極材料選用Li4Ti5O12等普遍使用的電極材料後，利用AD法進行了3層層疊化處理。

利用AD法時

，原料粒子向基板衝撞時會受到3GPa以yi上shang的de非fei常chang高gao的de壓ya力li。因yin此ci原yuan料liao粉fen末mo以yi非fei常chang高gao的de衝chong壓ya進jin行xing了le粉fen體ti成cheng型xing，但dan在zai利li用yong常chang溫wen工gong藝yi的de情qing況kuang下xia
，各ge層ceng仍reng然ran均jun可ke形xing成cheng非fei常chang精jing細xi的de膜mo構gou造zao。另ling外wai
，由you於yu基ji材cai表biao麵mian以yi及ji進jin行xing層ceng疊die的de下xia層ceng薄bo膜mo的de表biao麵mian隻zhi會hui有you極ji為wei有you限xian的de區qu域yu受shou到dao高gao壓ya，因yin此ci對dui基ji板ban及ji各ge層ceng界jie麵mian的de損sun傷shang很hen小xiao
，而er且qie也ye不bu會hui出chu現xian受shou熱re後hou相xiang互hu擴kuo散san的de現xian象xiang。此ci次ci對dui正zheng極ji
、負極及電解質各層的膜厚進行了優化，製試出了氧化物類全固體型薄膜鋰離子充電電池，並全球首次確認了充放電特性。