NEC有机自由基电池 输出特性接近镍氢电池

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　　NEC日前成功试制了电极活性物质使用稳定自由基（RaDICal）化合物的“有机自由基电池”，并在从2003年11月4日起举行的“第44届电池讨论会”上做了发表（演讲序号：2E17）。　　有机自由基电池是一种可充放电的充电电池，由于不使用钴（Co）等重金属，因此作为“环保电池”受到了关注。NEC在2001年的电池讨论会上曾发表过有机自由基电池，但那时还仅限于运行测试阶段。而此次则试制成功了电池组，并对其特性进行了评测。结果发现，单位重量的能量密度达到了20Wh/kg，最大输出密度达到了600Wh/kg左右。而且，如果进一步改进电极结构，就可以将单位重量的能量密度提高到25Wh/kg、最大输出密度可提高到5000Wh/kg左右，输出密度接近镍氢充电电池及锂离子充电电池。NEC对该电池给予了厚望，“可以作为具有一定容量、输出密度较高的电池使用”（NEC）。但是，由于单位重量的能量只有25Wh/kg，因此要想象锂离子充电电池那样使用于便携设备，就必须进一步提高特性。　　作为正极活性物质中使用的导电性塑料，研究人员合成了稳定自由基化合物“PTMA（聚己二酸丁二酯）”。电极方面，通过在PTMA中混合乙炔炭黑和氟树脂形成了52mm×70mm×0.6mm的板状。将这一电极层叠6枚，并与锂金属箔相对制作了厚度5.7mm的电池单元。电解质液使用了碳酸乙烯酯（Ethylene Carbonate）和碳酸二甲酯（Dimethyl Carbonate）混合溶剂。　　在此次试制的电池单元中，以100mAh的额定电流充放电的情况下，可以获得134mAh的放电容量。如果将这一数值按每PTMA的重量换算，等于69Ah/kg。在充放电周期特性的评测中，首次使用30次左右后容量开始逐步降低，此后急剧减少。“估计原因是阴极中使用了锂金属”（NEC）。为了提高试制电池单元的特性，NEC正在研究提高PTMA的自由基含量以及改变电极中PTMA含量的可行性。另外，为了延长充放电周期，计划将阴极由锂金属改为石墨。目前已经确认，这种情况下的能量密度的减少幅度非常小。