东京工业大学：甚至在-20°C时仍具有高锂电导率：发达的有机分子晶体
-高锂电导率的有机分子晶体的开发-
静冈大学和东京工业大学：
研究小组：
2020年11月，它宣布已开发出即使在低温环境下也具有高锂离子传导性的“有机分子晶体”。
-20°C时的电导率几乎是以前的100倍，可以安装在寒冷气候条件下的汽车中。
它用作全固态电池的固体电解质。
全固态电池的好处：
与目前的锂离子电池相比
它可以抑制液体泄漏和着火，并且
这是因为它可以提高安全性。
串联堆叠结构使得可以减小蓄电池的尺寸和重量。
常规固体电解质：
迄今为止，已经研究了“陶瓷”，“玻璃”和聚合物材料。
然而，在全固态电池的实际使用和批量生产中存在各种困难。
这种固体电解质：
作为一种新的固体电解质，我们专注于分子在晶格中规则排列的“分子晶体”（晶体有机物质）。
锂盐和有机分子的结合，
随着反应比的适当选择
可以构建由分子组成的离子传导路径，
而且，分子晶体是相当柔性的。
可以在电解质和全固态电池的电极之间形成良好的界面。
分子晶体的材料设计：
该研究小组参与了具有高Li离子电导率的分子晶体的材料设计。
“减少与李周围的互动”
“减少李与李之间的距离”，
“空缺协调员的存在”，
已经证明是重要的。
这个实验：
组件选择：
锂酰胺（LiFSA：Li {N（SO2F）2}）
丁二腈（SN：NCCH2CH2CN）
使用了以上两种材料。
混合加热过程：
LiFSA和SN，
在氩气氛中
以1：2的摩尔比混合
加热直到获得均匀的熔体。
混合和加热的结果：
通过加热Li（FSA）（SN）2获得的熔体为
当冷却到熔点低于59.5°C时，
它再次结晶，三维骨架结构得以重塑。
固体电解质的特性：
这是，
制作蓄电池时，请将其视为熔体
蓄电池・可以在运行中用作固体，
据说表明它是固体电解质。
评估离子电导率：
使用通过粉碎Li（FSA）（SN）2单晶并在压力下成型而获得的颗粒，
离子传导率通过交流阻抗法进行评价。 </ s> </ s> </ s>
激活离子传导：
结果，离子电导率为
在室温（30℃）附近变为10-4Scm-1。
即使在低温条件下（-20℃）也能达到10-5Scm-1
它显示出极高的价值。
进一步，
离子传导的活化能（Ea）为28kJmol-1。
锂离子传输速率（tLi +）为0.95，依此类推。
发现“可以获得与硫化物基陶瓷电解质相当的特性”。
制作全固态电池：
基于这些结果，研究小组使用Li（FSA）（SN）2作为固体电解质生产了一种薄膜全固态电池。
该过程如下。
首先，将通过加热Li（FSA）（SN）2获得的熔体滴在正极LiCoO2薄膜上。
接下来，将用作负极的金属Li轻轻放在滴下的Li（FSA）（SN）2熔体上。
如果它通过自然冷却而结晶，
使用Li（FSA）（SN）2作为固体电解质的全固态电池已完成。
全固态电池的充放电测试：
对制得的薄膜全固态电池进行充电/放电测试。
结果，放电容量随着每个循环而降低。
确认了在第100次循环时的放电容量保持了初始放电容量的90％。
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