全固体リチウム硫黄電池:最近の進歩、課題、展望
All-Solid-State Lithium–Sulfur Batteries: Recent Progress, Challenges, and Perspectives
全固体リチウム硫黄電池(ASSLSBs)は、硫黄の高い理論的エネルギー密度(2600 Wh kg−1)と、固体電解質(SEs)の安全性およびポリスルフィドシャトル抑制の利点を組み合わせています。しかし、実用化における主な障壁は、固体状態での変換速度の遅さ、複合カソードでの化学機械的劣化、および固体間界面抵抗の大きさです。本レビューでは、ASSLSBsの3つの主要コンポーネント(カソード、固体電解質、界面)における最近の進歩を体系的に検討します。カソードについては、S/C複合材料の設計戦略と、Li2S、金属硫化物、有機硫黄化合物などの代替活性材料について議論します。固体電解質については、無機(硫化物、酸化物、ハロゲン化物、水素化物)、ポリマー、およびハイブリッド複合システムを比較します。界面については、物理的戦略(スタック圧力、コンプライアント中間層、3次元カソード構造)と化学的戦略(カソード–SEおよびリチウム金属–SE界面工学、in situ安定化)を評価します。次世代ASSLSBsに向けた未解決の課題と設計ガイドラインについて議論します。
本記事は全固体リチウム硫黄電池(ASSLSBs)に関する総説であり、特定の企業や研究機関による新たな発表・成果・進展を報告するものではない。投資家にとっては、本技術領域の現状理解の参考にはなるが、具体的な投資判断に直結する事象は含まれていない。したがって、本記事単体では投資判断の材料とはならない。