电解质是电池的主要构成部分之一,通常为液体状态,但全固态电池的电解质为固体,发生起火事故等的危险性较小。这种电池的另外一个特点是,可通过层叠电池来增加单位体积的蓄电量。作为可延长纯电动汽车
研究团队实施了面向全固态电池制作软性电解质膜的研究。把有利于锂离子运动的特殊液体和氧化硅混合之后,可以形成类似于软性隐形眼镜的玻璃膜。只要改变氧化硅的用量,就能调整柔软度。
降低电解质中的氧化硅浓度,使电解质变为凝胶状,通过3D打印机制造电池(图片由日本东北大学提供)
实验证实,通过把电解质、正极用钴酸锂、负极用钛酸锂等变成凝胶状材料,仅靠3D打印机就能制作出电池。据称两个小时左右就能制造出来。只需涂上材料,用紫外线照射即可制作,不需要高温加热,可以大幅削减制造成本。柔性电解质不易开裂,即使构件膨胀和收缩也能柔软地贴合。
研究团队将调整材料的成分,目标是提高离子电导性。利用开发的电池驱动汽车行驶的实验已取得成功,实验时的最高时速达到30公里。研究人员将反复进行改进,提升输出功率,考虑将其安装在纯电动汽车上。还将大力开发能量密度高的正极材料。