锂离子充电电池的负极原料方面，采用石墨的现行锂离子充电电池的能量密度已渐渐亲昵极限。所以，从此策划搀和硅和锡等合金类负极原料来降低能量密度，策划2020年达成1000mAh/g以上的能量密度（图17）。另外，将安静性高、希望达成高容量化的铁氧化物用作负极原料的动向也越来越众。

　　负极原料有良众希望达成高容量化的原料候补。课题正在于，因原料的膨胀和屈曲难以得到充实的轮回寿命。正在本届电池研讨会上，硅合金负极、锡合金负极和铁氧化物等相干的颁发受到合心。

　　正在本届电池研讨会上，丰田、本田本事咨询所、索尼、古河电池、三德及五铃精工硝子等企业区别就硅和锡的合金类负极颁发了演讲。

　　正在合金类原料中，陪伴充放电而出现的膨胀和屈曲会变成体积改变，从而导致电极布局崩塌，所以龟龄命化是一大课题。鸟取大学咨询生院坂口咨询室与三德的研发小组提出了使轮回性情增光的稀土类金属硅化物与硅复合化的办法（图18）。坂口咨询室称，该复合原料“正在热力学方面出格宁静，假使频频举行充放电也能抑低电极布局崩塌”。

　　鸟取大学咨询生院与三德胀动了将稀土类硅化物与硅的复合原料用于锂离子充电电池负极的咨询（a）。共有众项候补，此中动作稀土类金属，采用Gd（钆）的Gd-Si/Si负极的初始放电容量高达1870mAh/g，轮回充放电1000次后照旧维护了690mAh/g的容量（b）。

　　正在稀土类金属中，把采用钆（Gd）的复合原料Gd-Si/Si用作负极的电池，其容量和充放电轮回性情越发高。正在基于杯形细胞（Beaker Cell）的试验中，初始充放电容量创下了1870mAh/g的极高值。充放电1000次后也维护了690mAh/g的容量。该研发小组一经试制出以Gd-Si/Si为负极，以LiMn2O4为正极的电池。初始充放电容量为1230mAh/g，轮回100次后为860mAh/g。

　　五铃精工硝子胀动了将锡锑（Sn-Sb）硫化物玻璃与硅的复合体用作锂离子充电电池负极原料的斥地。该公司称“2012年已开端少量样品供货”。正在此前的咨询中一经证明，该复合原料能以1000～1400mAh/g的容量达成宁静的轮回寿命。五铃精工硝子此次与日本财产本事归纳咨询所合西中央联合正在该复合原料上围绕正极原料LiFePO4和无纺布隔阂试制了电池注。电池容量为850mAh。

　　通过充放电试验确认，正在－20～＋60℃的大温度畛域内可能动作充电电池平常应用（图19）。正在温度为60℃、充放电率为3C时，比容量为128mAh/g。轮回性情增光，频频充放电150次仍维护了99％的容量。

　　图19：采用Sn-Sb硫化物玻璃类负极充放电1000次后仍维护了690mAh/g的放电容量

　　五铃精工硝子斥地出了进程150次轮回充放电后达成99％的容量维护率的锂离子充电电池（a）。可正在－20～＋60℃的大温度畛域内应用（b）。特征是负极原料采用了Sn-Sb硫化物玻璃，还可用于钠离子充电电池（c）。

　　正在汽车和定置用处中，目前较受合心的负极原料为钛酸锂（Li4T5O12：以下称LTO）。LTO的锂电位高达1.55V足下，锂不会析出，所以宁静性高、寿命长。不外，LTO存正在的课题是比容量只要175mAh/g足下。

　　所以，可代替LTO的高容量氧化物类负极的咨询变得生动。正在本届电池研讨会上，日立筑制所和三巨大学的研发小组就可达成1000mAh/g比容量的铁氧化物颁发了论文（图20）。

　　日立筑制所和三巨大学就具备高容量的锂掺杂铁氧化物负极举行了颁发。达成了1000mAh/g以上的比容量。

　　该研发小组颁发的铁氧化物的特征是，通过举行水热经管，可预先正在铁氧化物中掺杂锂。由此能抑低初始充放电的不行逆容量。完全而言，将γ-Fe2O3和水氧化锂溶液正在200℃下举行了10小时的水热经管。结果确认天生了LiFeO2和LiFe5O8。

　　初始充放电的结果显示，举行过水热经管的铁氧化物的初始放电容量升高，可比γ-Fe2O3消重不行逆容量。 （日经本事正在线！ 供稿）