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摘要：日本株式会社杰士汤浅与关西大学展开合作，通过将硫填充在多孔碳颗粒的小孔内，同时使用可形成稳定电极界面涂层（SEI）的碳酸亚乙烯酯基电解液，成功解决了锂硫电池的实证中存在的课题，实现了NEDO项目的中期目标——400Wh/kg级锂硫电池的实证。

关键字：锂硫电池、轻量化蓄电池、飞机先进系统实用化项目、新一代电池、碳酸亚乙烯酯基电解液

日本株式会社杰士汤浅(GS YUASA，以下简称“杰士汤浅”）参与日本国立研究开发法人新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的飞机先进系统实用化项目^※的研究开发项目⑧“下一代电动推进系统研究开发”（参照下图），致力于“轻量化蓄电池”的相关研发。

※该项目由8个研发项目构成。最终目标是制作飞机先进系统的原型模型，并通过实证实验验证其在地面或飞行环境中具有比现有系统更好的性能和功能。

本次，在该项目的第三年，杰士汤浅成功达成了一个中期目标——“400Wh/kg级锂硫电池的实证”。

该项目的目的是开发出安全性高、轻便且成本低的飞机先进系统，推进其实用化从而应用于下一代飞机。作为下一代飞机的动力，正探讨通过电动机和蓄电池等进行电动化。在本项研发中，杰士汤浅推进电池的基础技术（电极、电解液等）的开发，以及蓄电池控制系统、模块封装结构的轻量化，从而开发下一代飞机所需的轻量化蓄电池。

轻量化蓄电池需要高质量能量密度。在这一点上，锂硫电池因其活性材料硫具有1675mAh/g的高理论容量，并且成本低且资源丰富，因此有望作为锂离子电池之后，能量密度高且成本低的新一代电池。

但是，在锂硫电池的实证中，存在以下两个问题：由于硫是绝缘体，因此硫在电极反应中的利用率低，难以获得接近理论容量的高容量；反应中间体（多硫化物）溶解在电解液中，导致硫正极的性能劣化。

因此，杰士汤浅与日本关西大学展开合作，在①负载硫的多孔碳颗粒的研发以及②抑制硫溶解的电解液的研发中，通过将硫填充在多孔碳颗粒的小孔内，同时使用可形成稳定电极界面涂层（SEI）的碳酸亚乙烯酯基电解液，成功解决了以上两个问题。

此外，杰士汤浅基于该基础技术的成果，开发了锂硫电池的设计和制造技术，并进行了小型电池的实证实验，实现了“400Wh/kg级锂硫电池（电池容量为8Ah、质量能量密度为370Wh/kg以上）”。此外，在锂硫电池的蓄电池控制系统和模块及封装结构的开发中，完成了原型模型的轻量化设计，并已开始试制和评估。

■锂硫电池的外观（电池容量：8Ah）

此外，本次成果的一部分已在2021年11月30日～12月2日横滨国际平和会议场召开的“第62届电池讨论会”（主办方：电气化学会电池技术委员会）上发表。

杰士汤浅积极参与推进“飞机先进系统实用化项目”中的轻量化蓄电池的实用化，在实现下一代飞机的同时，为实现经济可持续发展，构建脱碳社会作贡献。

400Wh/kg级锂硫电池实证实验成功！NEDO飞机先进系统实用化项目（轻量化蓄电池）达成中期目标