問題は、リチウムイオン電池を使用して、液体電解質に非常に一般的であり、リチウムイオン電池は、一般に、ガスは、主に二段階で起こるガス発生：に最初の段階を、リチウムイオンが負極に埋め込まとして継続、負極の電位は徐々に低下します負電位が1V、例えばEC溶媒電解液、および等VC、FECなどの電解質添加剤、程度に低下したとき、我々はそれを知っているように、SEI膜が形成された負極表面上で還元分解を始め、CO、COを生成します 2, C2H4他のガスは、製造工程で非常にソフトパッケージリチウムイオン電池は、ガス室のために予約され、ガスがガス後に排出され、より多くの二段ガスは、主に、リチウムイオンバッテリの充電中に不適切な使用によって生じます、液体電解質が低い電位還元分解で発生するだけでなく、取る可能性が高すぎると、酸化分解は、カソード表面で起こるであろう、例えば、我々が以前に報告した、Y.フェルナンデス国立オーリンズの大学や他のフランスの研究では、リチウムを示しました。イオン電池の過充電の間に放出される主ガスは、CO 2 (47%) , H2 (23%) , C2H4 （10％）、CO（4.9％）およびC 2H5F（4.6％）（過充電時にリチウムイオン電池にはどのようなガスが発生するか）リチウムイオン電池サイクル中に連続的にガスが発生するが、これは2段階のガス製造よりも小さい。もっと。
一般的に、我々は、固体電解質が分解しやすい好ましくは安定してないので、我々はそれが一般的に全固体リチウムイオン電池であることを信じて、固体電解質リチウムイオン電池を使用しながら、ガス生産は、液体電解質リチウムイオン電池の特許」の使用であると信じていますNOガスは、しかし、カールスルーエ工科大学のティモBARTSCH（第一著者、通信著）、ユルゲン・JANEK（著者）とトルステンBrezesinski（著者）の研究は、高Niの層状カソード材料を示さなかったと充電電圧が4.5Vを超えた後に固体電解質システムのチオホスフェート全固体電池は、依然としてCOを生成します 2そして、O 2、さらなる研究は、CO 2主に、正極材料の表面上の炭酸塩の分解から生じ、そしてO 2これは、主として、高ニッケルカソード材料のバルク相の分解に由来する。
カソード材料、β-LIとして使用ティモBARTSCH NCM622実験 3PS 4電解質、金属InおよびLiなど 4Ti 5O12負極。NCM622として、我々は物質が大気中の水分とCOと、空気にさらされていることを知っています 2リチウムの粒子の表面と反応 2CO 3、炭酸塩粒子表面、ティモBARTSCH NCM622滴定試験を用い℃2H高温酸素雰囲気は、材料表面NCM622リチウムを示し740で熱処理された材料中の不純物を低減するために 2CO 3コンテンツは、ティモBARTSCH NCM622ようにサイクルが、偏光の増加原因と、固体電解質の分解を引き起こすであろう最初の充電時に、治療用組成物の完全な細胞を0.03％と0.09％から減少したが、NCM622材料β-Li3PS4材料の表面上の適切なLi 2CO 3安定したインターフェースのために非常に必要であるため、その後の実験において、粒子NCM622の表面の95％を含有するLi層を生成する13 C同位体トレーサー法 213CO 3全ての固体電池のガス源を追跡するのに使用される層（約0.72重量％）。
NCM622固体電解質材料は、同位体標識された電池のようで構成され、発生したガスを用いた質量分析計を監視しながら45℃で、2.9-5.0Vの間に、小さいC / 20レートは、循環される。第一TimoBartschで後試験用負極として金属、比容量240mAh / gで充電し、第1の充電NCM622材料中放電で、放電容量は204mAh / gであり、85％の初期効率は、in situで、質量分析計によって検出され、上述した全固体電池で見出されました使用中に生成される主要ガスは、H 2、CO 2そして、O 2ここで、H 2著者は、主にシステム内の微量水の分解によるものであると考えています。 2これは、最初のサイクルで電圧が4.5Vに達すると、各サイクルで生成されます。 2解放を開始し、最高カットオフ電圧に達すると、O 2放出量が最大化され、続いて数サイクルのO 2著者は、主に高SoCでのNCM材料の分解と放出によるものであると考えています。 2によって引き起こされた。
COから 2放出に関しては、4.0Vの電圧の後、小さな放出ピークが現れ、次いで、4.5Vに達した後に大量の放出が開始する。質量スペクトルから放出されたCOが見られる。 2同位体標識された13CO 2、少量の通常の12CO 2これはNCM622粒子の表面から生成される 2CO 3成分（95％Li 213CO 3、通常のLiの5％ 2CO 3一貫して、これは全固体バッテリのCOを示します 2主にNCM622材料粒子の表面からのLi 2CO 3分解、O 2最初の充電と放電で同じ 2次の2つのサイクルで最大の生産量、CO 2生産量は徐々に減少していますが、最初の3サイクルでCOが検出されました。 2ガスの総量は、NCM622粒子の表面のみである 2CO 3二つの理由を有していてもよく、全体の約7％が、第一、分解速度における全固体電池カーボネートははるかに遅い、または固体電解ガス発生相互作用は、物理吸着又は化学吸着を生じます。しかし、いずれの場合も、ガス生産の全固体電池は、全固体電解質が明確な利点であるである、小さくなるように、液体電解質リチウムイオン電池に比べ。
ティモBARTSCHの仕事は、私たちはNCM622材料とβ-LIのため、でも全固体電池は、まだガス生産の問題に直面することができる認識することができます 3PS 4主としてCOサイクル中に生成されたすべての固体電解質電池システムとInメタルからなる負極、 2そして、O 22つのガス、そのうちCO 2主に粒子表面NCM622からのLi 2CO 3分解、O 2主にNCM622材料の分解から、サイクルの間に発生したガスがバッテリーの性能に及ぼす影響を避けるために、すべてのソリッドステートバッテリーの設計におけるガス発生問題にも注意を払う必要があることが示されています。
