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AD法(fa)的(de)話(hua)
，無(wu)需(xu)像(xiang)以(yi)往(wang)的(de)薄(bo)膜(mo)技(ji)術(shu)那(na)樣(yang)對(dui)基(ji)板(ban)進(jin)行(xing)加(jia)熱(re)，而(er)且(qie)還(hai)容(rong)易(yi)實(shi)現(xian)厚(hou)膜(mo)化(hua)。因(yin)此(ci)可(ke)大(da)幅(fu)縮(suo)短(duan)成(cheng)膜(mo)時(shi)間(jian)，有(you)望(wang)提(ti)高(gao)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)，並(bing)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)工(gong)藝(yi)成(cheng)本(ben)。今(jin)後(hou)雙(shuang)方(fang)還(hai)將(jiang)利(li)用(yong)AD法全麵展開全固體電池的開發。

zuoweixinyidaixudianchizhiyidequangutixinglilizichongdiandianchishiyongbuhuiranshaoqiewuliudongxingdegutidianjiezhi，yincinenggoutongguochuanlianfangshizaiyigewaikezhongfangruduogedandianchilaijianhuajiegou，youwangshixiannengliangmidujiaogaodedianchizu。

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。AD法(fa)是(shi)一(yi)種(zhong)通(tong)過(guo)使(shi)微(wei)粒(li)子(zi)與(yu)氣(qi)體(ti)混(hun)合(he)後(hou)在(zai)減(jian)壓(ya)下(xia)由(you)噴(pen)嘴(zui)噴(pen)射(she)出(chu)來(lai)

，以(yi)氣(qi)溶(rong)膠(jiao)形(xing)式(shi)與(yu)基(ji)板(ban)衝(chong)撞(zhuang)來(lai)形(xing)成(cheng)薄(bo)膜(mo)的(de)技(ji)術(shu)。其(qi)特(te)點(dian)在(zai)於(yu)可(ke)使(shi)用(yong)產(chan)綜(zong)研(yan)發(fa)現(xian)的(de)“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、及ji樹shu脂zhi等deng多duo種zhong材cai質zhi的de基ji板ban上shang常chang溫wen形xing成cheng精jing細xi且qie高gao強qiang度du陶tao瓷ci膜mo。成cheng膜mo速su度du雖sui然ran也ye受shou薄bo膜mo材cai質zhi的de影ying響xiang，但dan可ke達da到dao以yi往wang薄bo膜mo成cheng形xing技ji術shu的de數shu十shi倍bei以yi上shang。

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)
、電(dian)解(jie)質(zhi)材(cai)料(liao)及(ji)負(fu)極(ji)材(cai)料(liao)進(jin)行(xing)層(ceng)疊(die)化(hua)處(chu)理(li)，但(dan)要(yao)想(xiang)充(chong)分(fen)減(jian)薄(bo)電(dian)解(jie)質(zhi)層(ceng)的(de)話(hua)，還(hai)要(yao)形(xing)成(cheng)高(gao)密(mi)度(du)的(de)固(gu)體(ti)電(dian)解(jie)質(zhi)層(ceng)，為(wei)此(ci)進(jin)行(xing)高(gao)溫(wen)燒(shao)結(jie)。不(bu)過(guo)，鋰(li)化(hua)合(he)物(wu)很(hen)容(rong)易(yi)發(fa)生(sheng)反(fan)應(ying)
，各(ge)層(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)界(jie)麵(mian)會(hui)由(you)此(ci)相(xiang)互(hu)擴(kuo)散(san)
，難(nan)以(yi)形(xing)成(cheng)精(jing)細(xi)的(de)界(jie)麵(mian)。以(yi)前(qian)還(hai)有(you)過(guo)采(cai)用(yong)濺(jian)射(she)法(fa)等(deng)以(yi)往(wang)薄(bo)膜(mo)技(ji)術(shu)來(lai)製(zhi)造(zao)氧(yang)化(hua)物(wu)類(lei)全(quan)固(gu)體(ti)薄(bo)膜(mo)電(dian)池(chi)的(de)案(an)例(li)，但(dan)製(zhi)造(zao)時(shi)需(xu)要(yao)對(dui)基(ji)板(ban)進(jin)行(xing)加(jia)熱(re)，因(yin)此(ci)成(cheng)膜(mo)速(su)度(du)較(jiao)慢(man)，在(zai)大(da)尺(chi)寸(cun)化(hua)及(ji)低(di)成(cheng)本(ben)化(hua)方(fang)麵(mian)存(cun)在(zai)問(wen)題(ti)。

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3GPayishangdefeichanggaodeyali。yinciyuanliaofenmoyifeichanggaodechongyajinxinglefentichengxing
，danzailiyongchangwengongyideqingkuangxia
，gecengrengranjunkexingchengfeichangjingxidemogouzao。lingwai，youyujicaibiaomianyijijinxingcengdiedexiacengbomodebiaomianzhihuiyoujiweiyouxiandequyushoudaogaoya，yinciduijibanjigecengjiemiandesunshanghenxiao，erqieyebuhuichuxianshourehouxianghukuosandexianxiang。ciciduizhengji
、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。