【后锂电池】(二)钠电池：利用铁的氧化还原反应【2】

丰田意在高电压化

钠离子充电电池在制成单元时与锂离子充电电池相比存在电压低的课题。因此，业界还出现了提高电压的动向。丰田汽车公司在本届电池研讨会上就电位为4V以上的含钠过渡金属磷酸盐发表了演讲（图7）。该公司就Na4M3（PO4）2P2O7，以镍、钴、锰比较了M过渡金属部分。结果显示，采用钴的Na4Co3（PO4）2P2O7的容量最高，为95mAh/g。而且，不但确保了4V以上的放电，充放电100次后也没有出现容量劣化。 

图7：具备4V以上电位的Na4Co3（PO4）2P2O7 丰田在电池研讨会上就具备4V以上电位的Na4Co3（PO4）2P2O7发表了演讲（a，b）。

不仅是正极材料的开发，钠离子充电电池的研究范围在不断扩大。在本届电池研讨会上，因采用锂离子的全固体电池研究而闻名的大阪府立大学发布了钠离子全固体电池的研究成果。固体电解质采用钠离子导电率为10-4S/cm的Na3PS4。在该固体电解质的基础之上采用钛硫（TiS）正极和钠锡（Na-Sn）合金负极的全固体电池在室温下使用时，虽然首次的不可逆容量较高，但第二次以后就可以稳定地反复充电了（图8）。 

图8：钠离子全固体电池亮相 大阪府立大学在电池研讨会上就固体电解质采用Na3PS4的全固体电池发表了演讲（a，b）。与初始放电容量相比，第二次以后的放电容量大幅降低，不过第二次以后表现出了稳定的循环特性（c）。

另外，还试制了正极采用高容量硫（S）的电池。S和放电生成物Na2S是绝缘体，因此将S或Na2S与导电材料乙炔黑和固体电解质以1：1：2的重量比进行了混合。由此确认，1000mAh/g以上的高容量全固体钠硫电池可以在室温下正常工作。（日经技术在线！ 供稿）