成果報告書詳細
管理番号20110000000946
タイトル*平成22年度中間年報 次世代自動車用高性能蓄電システム技術開発 要素技術開発 高容量電池の研究開発
公開日2012/4/6
報告書年度2010 - 2010
委託先名日産自動車株式会社
プロジェクト番号P07001
部署名スマートコミュニティ部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1.研究開発の内容及び成果等 1.1 研究開発の目的
本研究開発の目的は、電気自動車及びプラグインハイブリッド自動車を実用化して広く普及させるため、高エネルギー密度の先進型リチウムイオン電池を開発することである。このため本研究開発には、(1)高性能正極材料と(2)高性能負極材料という2つの要素技術の柱がある。
研究体制としては、高性能正極材料候補のうちの固溶体系正極の基礎面について神奈川大学へ再委託研究をお願いしている。
1.2 平成22年度目標
1.2.1 高性能正極材料
(1)初期容量300mAh/g 以上&サイクル寿命300 回以上(容量80%)。
(2)正極の分極特性の評価方法設定と把握。
(3)加速試験方法の設定。
1.2.2 高性能負極材料
(1)Si 系負極:初期容量800mAh/g&サイクル寿命300 回以上(容量80%)。
1.2.3 電池試作評価
(1)電池試作評価:セルのエネルギー密度300Wh/kg&サイクル寿命100 回以上(容量80%)。
英文要約Title: Development of High-performance Battery System for Next-generation Vehicles / Elemental Technology / Research and Development (R&D) of a High Capacity Battery (FY2007-FY2011) FY2010 Annual Report
The purpose of this R&D is to produce an advanced lithium-ion battery of energy density more than 300 Wh/kg. Therefore the main subjects of this year are as follows: (1) High performance cathode material with a capacity of more than 300 mAh/g exceeding the theoretical limit of LiMeO2 (275mAh/g), and with a capacity retention of 80% after 300 cycles. (2) High performance Si-based anode material with a capacity of more than 800 mAh/g , and with a capacity retention of 80% after 300 cycles. (3) High energy single cell equivalent to 300Wh/kg energy density with a capacity retention of 80% after 100 cycles. Regarding the high performance cathode material, we tried to optimize the composition of solid-solution type cathode on the basis of charge-discharge mechanism study information. As a result, the composition range that shows high capacity more than 300mAh/g was found. The cycle durability test was carried out by using the high capacity material, and the capacity retention was over 80% after 300 cycles. To develop the high performance silicon based anode, we tried to optimize the composition of Si - metal alloy by using combinatorial method and Taguchi method. As a result, 90%Si - 10%Ti composition showed high capacity and a good life performance. The cycle durability test was carried out by using the high capacity material which initial capacity was over 800mAh/g, and the capacity retention was over 80% after 300 cycles. Applying above high performance cathode and anode to single cell achieved high energy single cell equivalent to 300Wh/kg energy density on the assumption of similar technology is introduced to automotive battery. However, this cell’s cycle performance showed 65% (Target is 80%) capacity retention rate after 100cycle.
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