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日本锂离子电池技术再次突破续航破500公里

时间:2021-07-05 编辑:池龙新能源 游览:187次

锂离子电池于1991年商品化,被用于笔记本电脑和摄像机等。2009年被用于量产型纯电动汽车。完全充电可行驶的距离在200公里左右。一般认为2010年代初以当时的技术难以达到500公里,到2030年前后将被全固体电池等新一代电池取代。


新一代电池的开发在世界范围内日趋活跃,但技术上的课题很多。另一方面,锂离子电池的技术开发取得进展,500公里的冲破日趋具有实际可能性。研究人员等预测“锂离子电池还能持续使用10年左右”。


锂离子电池通过锂离子在正负电极间移动来萌生电力和进行充电。要新增电池的容量,有必要新增电极中存储的离子,或减少内部电阻,使电子通过更加容易。


积水化学开发的是用于正极的技术,在加入的炭材料的结构上下功夫,使电子流动更容易。张大正极之中电子通过的通道,电子流动更加顺畅,达到以往的10倍左右。除了大量获得发生的电流之外,电极不易损坏,耐久性得到提高。


将使正极加厚,以便更多取得锂离子。在试验中,电池的容量提高了3成左右。可将续航距离从今朝的400公里提高至超过500公里的水平。计划到2021年作为零部件加以销售。


旭化成则是通过向负极混入氧化硅,将容量提高2成左右。向采用碳类材料的负极中加入硅系物质,使得存储锂离子更加容易,能新增容量。但是,具有在捕捉一部分离子的情况下无法释放的问题。通过在负极中预先注入离子,让被捕捉的部分不萌生活动,锂离子的取得和释放变得顺利。旭化成力争在数年后实实际用化。


此外,采用此前不存在的电极材料的研究也在推进。横滨国立大学的薮内直明教授与松下合作,开发了混入氟的正极。不仅是金属,氧气也能用于电极内的电子流动,容量达到2倍。住友化学推进采用铝的负极的开发,提出将容量提高至2.5倍的目标。


日本经济产业省将自2019年度起,开发使完全用完锂离子电池电量成为可能的技术。为了戒备起火事故等,电池以低于上限的容量使用。将扶持能准确测试剩余电量的传感器的开发,新增可使用量。在2019年度预算中列入2亿5千万日元,力争到2023年实实际用化。


日本曾在锂离子电池范畴席卷世界,但2011年以后专利申请出现减少。在我国,大学和公司等的专利申请新增,到2015年,发展为日本和我国各占整体的3分之1。为了新增续航距离,大幅新增电池容量的技术开发正在推进,我国的专利申请预计进一步新增。