NIKKEI——日本经济新闻中文版

      支撑纯电动汽车（EV）、智能手机和笔记本电脑等数码设备普及的是大容量电池。但是，目前广泛使用的锂离子充电电池也被指存在安全方面的风险，还面临大容量化和长寿命化等课题。日本大阪公立大学研究生院工学研究科准教授作田敦在“日经XTECH Learning”中开设了“从全固态锂离子电池到全固态锂硫磺电池的解说”讲座，表示“作为新一代电池备受瞩目的是不含电解液的全固态电池”。关于全固态电池开发的基础知识、课题和所处阶段，采访了作田敦准教授。

大阪公立大学研究生院工学研究科准教授   作田敦

      记者：什么是“全固态电池”？

      作田敦：全部由固体构成的电池。无论是全固态电池，还是一般用作智能手机电池等的锂(Li)离子电池(LIB)，相同的是放电时内部的离子移动到正极，充电时移动到负极，借此产生电流。全固体电池不管是正极、负极，还是正极和负极之间的电解质均为固体。相比之下，目前广泛使用的锂离子电池的正极和负极的材料均为固体，而介于两者之间的电解质则是液体电解液。

 使用寿命长，易于快速充电

      记者：为什么全固态电池备受关注？

      作田敦：因为这是成为普及纯电动汽车（EV）关键的技术。与目前作为EV充电电池使用的锂离子电池相比，全固态电池具有寿命更长、耐高温特性优异、安全性高、同时能提高输出功率等优点。

      如果拥有这些优点的全固态电池能够实用化，并作为充电电池使用，能够解决EV所面临的诸多课题。正因为如此，目前几乎所有的汽车厂商和电池制造商都在研究和开发全固态电池。

      例如，能稳定长期使用这一点与EV本身的寿命直接相关。如果充电电池无法继续使用，汽车就将无法行驶。即使能够使用，如劣化导致性能下降，充满电能行驶的续航里程也将缩短。与汽油车相比，续航里程短已成为EV普及的瓶颈，如果存在寿命短、同时充电电池的劣化导致续航里程缩短的隐忧，那么EV的购买意愿被削弱也就不足为奇了。

      从锂离子电池来看，在锂离子移动时，其他离子和溶剂也会移动，因此用于电解质层的电解液会逐渐劣化。与之相对，在全固态电池上，只有锂离子在电解质层中移动，因此不容易劣化，寿命相对较长。

      此外，全固态电池已被确认在目前的锂离子电池难以工作的60℃以上环境中也基本不会劣化。这个特点也很重要。因为这意味着应用于EV之际，与锂离子电池相比，更容易实现快速充电。

      锂离子电池的耐热性较差，在60℃以上的高温下会劣化。如果快速充电，会产生60℃以上的高温，劣化将加剧，因此控制了充电速度。如果充满电需要1小时，与只需几分钟即可将油箱装满的汽油车相比，在便利性方面相形见绌。如果为了节省时间而不充满电，行驶的距离就会缩短。假如搭载全固态电池，这种便利性的劣势就将得到大幅改善。

 起火的危险性低，安全方面更可靠

      电解液变成固体可以提高安全性。尽管现在的锂离子电池并不是很危险，但是偶尔会发生起火事故。这是因为电解液中使用了可燃性的有机溶剂。因在制造过程中异物混入电解质层等原因，有引发内部短路、因热失控而起火的危险性。实际上，因锂离子电池起火导致的EV起火的事故也有报道。