
全固体リチウム電池のコンセプトから実際の製品への進化に伴い、技術も徐々に成熟してきました。ただし、大規模な商用化を実現するにはまだ長い道のりがあります。全固体電池の主な違いは、従来のリチウムイオン電池の液体電解質とは異なり、全固体電解質を使用することです。
理想的には、固体電解質は高いイオン伝導性と低い電子伝導性の両方を実証する必要があります。一般に、それらは無機、ポリマー、および複合固体電解質に分類できます。
無機固体電解質は、典型的な全固体電解質であり、液体成分を含まず、優れた熱安定性を示し、安全性の問題を根本的に解決します。それらは優れた加工性を持ち、ナノメートルスケールの厚さで製造でき、一般的に薄膜電池に適用されます。構造的には、NASICON、LISICON、ABO3ペロブスカイト構造が含まれます。
固体電解質は、高いイオン伝導性、広い電気化学的安定性ウィンドウ、膜形成の容易さなどの特性を示し、広大な応用可能性を保持しています。ただし、酸化物の安定性は高いですが導電率は低く、硫化物は逆の傾向を示し、強化が必要です。

リチウム塩とポリマーで構成される固体高分子電解質は、全固体系とゲル系に分類できます。今日取り上げたポリマーリチウム電池は、その高いエネルギー密度と安全性のためにゲルポリマー電解質を採用しています。しかし、室温での導電率は、ポリマーマトリックスのために一般的に低くなります。
無機-有機複合固体電解質とは、高分子電解質に無機フィラーを組み込んで形成される電解質を指します。適量の活性フィラーは、イオン伝導性を大幅に改善することができます。
現在の研究は、優れた導電性を持つ無機および複合固体電解質の開発に焦点を当てています。業界の専門家は、全固体電池は界面安定性などの課題を克服した後、大規模な商業化を達成すると予測しています。固体電解質が電気自動車時代の新たな章を開くことを楽しみにしています。