SEL利用新型正極材料LCNO(TM)(鎳摻雜LCO)開發兼具耐燃性和高能量密度的鋰離子充電電池
日本厚木2026年6月9日 /美通社/ -- 總部位於日本神奈川縣厚木市的半導體能源研究所股份有限公司(Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd.,以下簡稱「SEL」)針對消費類鋰離子充電電池開展了釘刺測試安全驗證(以下簡稱「本次驗證」)。本次驗證採用了由SEL開發的新型正極活性材料(*1)——鎳摻雜鈷酸鋰(以下簡稱「LCNO™」)。結果表明,公司已成功實現兼具耐燃性和高能量密度(*2)的鋰離子充電電池。 1. 兼具耐燃性和高能量密度的鋰離子充電電池 SEL新開發的LCNO(TM)電池,即鋰離子充電電池,在保持鈷酸鋰(LCO(*3))電池高能量密度特性的同時,成功提升了耐燃效能。 在作為標準安全測試之一的釘刺測試中,SEL試制的LCNO(TM)電池被證實不會起火。電池表面未出現溫度升高現象,表明未發生熱失控(*4)。 圖片1:https://cdn.kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M104105/202606030266/_prw_PI1fl_W2rwHY3K.png 此外,相較於商用LCO材料,LCNO(TM)提高了單位正極材料重量對應的放電能量密度,從而實現了兼具耐燃性和高能量密度的鋰離子充電電池。這一效能的實現關鍵在於SEL開發的正極活性材料LCNO(TM)所具有的結構穩定性。 圖片2:https://cdn.kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M104105/202606030266/_prw_PI2fl_slx7gJzp.png 圖片3:https://cdn.kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M104105/202606030266/_prw_PI3fl_0Auy3Dsm.png 2. 新開發的正極材料LCNO(TM)(鎳摻雜LCO) 作為正極活性材料的LiCoO2(LCO)已知會因反覆充放電而發生效能劣化。普通LCO在充電過程中(即鋰從LCO中脫離時),約在4.55V(相對於Li+/Li)時會發生向H1-3相(*5)的相變。其結果是CoO2層發生位移,在放電過程中無法恢復至原始狀態(O3相),從而導致充放電迴圈效能下降。 SEL新開發的LCNO(TM)不僅向LCO中摻雜了鎳,同時還加入了鎂。因此,鎳和鎂佔據了層狀巖鹽結構LCO中的鋰位點,從而支撐CoO2層(層狀結構)。經確認,即使在充電狀態(即鋰從LCNO中脫離時),該結構仍保持穩定。X射線衍射測量結果表明,在4.6V以上高電壓充電條件下(即大量鋰被提取時),LCNO不會轉變為H1-3相,而是轉變為不同於O3相的另一種晶體結構(O3'相)。...