產品特性：

• 單元容量提高到1650mAh左右
• 放電曲線與原來相同
• 混合SiO-C複合體和石墨

應用範圍：

• 充電電池

日立麥克賽爾開發出了通過負極采用矽類材料
，容量可比該公司原產品提高10％的鋰離子充電電池。首先將從2010年6月開始麵向智能手機供貨方形單元。

“實用化花了10年時間”（日立麥克賽爾開發本部電池開發中心新一代鋰係電池組主任技師山田將之）。作為鋰離子充電電池實現高容量化的王牌一直備受關注的矽類負極材料終於實現了實用化。

日立麥克賽爾沒有公布單元容量，不過麵向智能手機提供的方形單元（外形尺寸為4.9mm×42mm×61mm）為1500mAh
，由此可以推斷新產品的單元容量提高到了1650mAh左右。日立麥克賽爾移動電池事業部市場開拓部部長岩本章自信地表示，在智能手機領域，“計劃獲得20～30％的市場份額”。 放電曲線與原來相同
新產品的最大特點是，具有與原有鋰離子充電電池幾乎相同的放電曲線
，並且實現了高容量化（圖1）。由於充電電壓和工作電壓與原來的鋰離子充電電池相同
，因此產品廠商無需改變產品的電源係統即可利用。

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，yuyuanlaixiangbidanyuandianyahuijiangdi
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，youyufangdaqidengdexiaolvjiaodi，jiangdidianyahaixuyaoshiyongdianzu。

市shi場chang迅xun速su擴kuo大da的de智zhi能neng手shou機ji因yin其qi大da屏ping幕mu多duo功gong能neng而er導dao致zhi耗hao電dian量liang增zeng加jia，用yong戶hu對dui於yu電dian池chi經jing常chang沒mei電dian意yi見jian較jiao大da。迅xun速su提ti高gao電dian池chi容rong量liang的de需xu求qiu越yue來lai越yue高gao。日ri立li麥mai克ke賽sai爾er無wu需xu改gai變bian電dian源yuan係xi統tong的de新xin產chan品pin正zheng好hao滿man足zu了le這zhe種zhong需xu求qiu。該gai公gong司si為wei了le與yu原yuan來lai的de鋰li離li子zi充chong電dian電dian池chi實shi現xian相xiang同tong的de充chong電dian電dian壓ya和he工gong作zuo電dian壓ya，還hai改gai進jin了le正zheng極ji材cai料liao和he電dian解jie液ye。

新產品不但容量大，大電流下的充放電特性也十分出色。充電時間可比原產品縮短約30％。放電方麵，即使在2.5C的放電率下容量也不會降低
，可用於高輸出產品（圖2）注1）。

注1） 1C表示1小時的充放電。例如，1650mAh單元的2.5C放電率以約4A的電流放電。

混合SiO-C複合體和石墨
此次的負極材料混合了矽類材料和石墨。本來
，矽與原產品中使用的石墨相比，理論上單位重量的容量可提高至約10倍。但由於體積受充放電影響的變化較大
，電極構造會受到破壞
，因此充放電循環壽命較短，此前很難實現實用化。

日立麥克賽爾在非晶SiO2內分散了粒徑僅為3nm左右的矽。另外，為提高導電性，采用了利用碳包覆SiO2的SiO-C複合體（圖3）。實際上


，SiO-C複合體隨著初期充電
，非晶SiO2會變成鋰與矽的化合物矽酸鋰
，具有鋰離子的傳導性，可在SiO-C複合體內的矽中脫插鋰離子。
負極采用日立麥克賽爾量產的矽類材料的單元混合了SiO-C複合體和石墨（a）。SiO-C將nm級的矽分散到非晶SiO2的構造體內（b）。圖由本站根據日立麥克賽爾的資料製作。

矽在充電後變成Li4.4Si，放電後又複原為矽。充放電導致的體積膨脹及縮小可利用SiO-C複合體緩解

，即使反複充放電“矽也不會出現裂紋”（日立麥克賽爾的山田）。因此
，實現了與原產品相同的充放電循環壽命。

負極材料的容量方麵，與僅使用石墨時相比，此次單位重量的容量約增加20％。SiO-C的(de)含(han)量(liang)目(mu)前(qian)還(hai)不(bu)太(tai)高(gao)，預(yu)計(ji)今(jin)後(hou)通(tong)過(guo)增(zeng)加(jia)其(qi)含(han)量(liang)可(ke)實(shi)現(xian)高(gao)容(rong)量(liang)化(hua)。價(jia)格(ge)方(fang)麵(mian)，由(you)於(yu)無(wu)需(xu)改(gai)變(bian)單(dan)元(yuan)的(de)製(zhi)造(zao)工(gong)序(xu)，如(ru)果(guo)容(rong)量(liang)相(xiang)同(tong)，價(jia)格(ge)便(bian)可(ke)與(yu)原(yuan)產(chan)品(pin)大(da)致(zhi)相(xiang)同(tong)。

今後，日立麥克賽爾計劃除了高容量產品外
，在方形單元通用產品的負極材料中也混合SiO-C。該公司的方針是
，在減少通用產品高價正極材料的用量以降低成本的同時，采用此次的負極材料保持容量