秒沖電池日本研發(fā)電動汽車新科技

安博

我們都想要提高搭載于移動終端或者汽車內(nèi)的鋰離子電池的性能，但是要提高這種可移動鋰離子電池的性能，就意味著起火的危險隨之提高。

因為傳統(tǒng)的鋰離子電池，是使用易燃的液體作為電解質(zhì)的。電解質(zhì)的選用對鋰離子電池的性能影響非常大，它必須化學穩(wěn)定性能好，尤其是在較高的電位下和較高溫度環(huán)境中不易發(fā)生分解，同時具有較高的離子導電率，而且陰陽極材料必須是惰性的，不能侵腐它們。由于鋰離子電池充放電電位較高而且陽極材料嵌有化學活性較大的鋰，所以電解質(zhì)必須采用有機化合物而不能含有水，但有機物離子導電率都不好，所以要在有機溶劑中加入可溶解的導電鹽以提高離子導電率。

而用金屬鋰直接作為陽極材料具有很高的可逆容量，價格也比較低，因此被看作是新一代鋰離子電池最有吸引力的陽極材料。但在使用過程中會產(chǎn)生枝晶鋰，采用固體電解質(zhì)作為離子的傳導可抑制枝晶鋰的生長，使得金屬鋰用作陽極材料成為可能。此外使用固體電解質(zhì)可避免液態(tài)電解液漏液的缺點，還可把電池做成更薄、能量密度更高、體積更小的高能電池，而且固態(tài)鋰離子電池使用安全性能很高。

基于此，日本正在推進將電解質(zhì)替換成不會燃燒的陶瓷等固體材料的“全固態(tài)蓄電池”的研發(fā)。據(jù)《日本經(jīng)濟新聞》的采訪結(jié)果，東京工業(yè)大學的教授一杉太郎說：“現(xiàn)在智能手機充滿電需要1小時以上，但新型蓄電池力爭實現(xiàn)1秒內(nèi)滿充電?！?一杉太郎正嘗試通過提高固體電解質(zhì)和電池正極間的性能，實現(xiàn)前所未有的瞬間充電。瞬間充電的鋰離子電池應用到電動汽車上將會是電動汽車的一大福祉。

現(xiàn)今電池充電之所以要消耗大量的時間，是因為不同固體氧化物之間容易接觸不良，進而使得電阻增大。于是一杉太郎就使用了備受汽車廠商關注的“氧化鋰·鎳·錳”作為正極，用磷酸鋰作為電解質(zhì)。并應用最先進的半導體制造技術(shù)，在正極表面使電解質(zhì)形成薄膜，從而使固體電解質(zhì)和正極間的阻力降低到了液體電解質(zhì)與正極間的阻力的五分之一至十分之一。

將固體在原子層面連接起來，降低電阻，通過這種方式來實現(xiàn)快速且安全的充電。日本東京工業(yè)大學正與大型半導體相關企業(yè)共同研發(fā)這種電池，并預計在一年以后可以嘗試生產(chǎn)使用，而下一個目標就是應用在電動汽車上。

相關項目的負責任表示：“盡管薄膜的開發(fā)勢頭很好，但要替換車用的塊狀電池還需要時間。”全固態(tài)電池雖然是剛剛起步，但是它的安全性以及高效能使得她具有巨大的吸引力。尤其是對于現(xiàn)下正熱的電動汽車來說，更是一個機遇。

當在充電樁進行充電的時間不再是半個小時，甚至六到八個小時，而是像普通汽車加油的速度一樣時，電動汽車的“小缺點”就得到了一定的改善。那么它就會被越來越多的人接受，并且得到進一步的發(fā)展。endprint