日本研发固态电池新材料,防供应风险
2023/08/09
虽然在研究阶段中尝试应用了各种新材料,但大多数材料在充放电数十次后便无法保持其性能。金村名誉教授强调,“这次的新材料是很有潜力的候选材料”。
东京农工大学的名誉教授直井胜彦和副教授岩间悦郎等人的研究团队也报告了新材料。据说是由离子容易通过的分子等组成的柔软物质构成。即使充放电100次后仍能维持90%以上的性能。
全固态电池的全球市场今后将不断扩大,富士经济预测到2040年将达到3.8605万亿日元。
其他海外企业也提出了全固态电池投入实用的方针。特别引人注目的是韩国企业。韩国的三星SDI和SK On为了达到与丰田同样的在2027~2028年前后投入实用的进度,正在加快电池开发和实验工厂的建设。东京工业大学特聘副教授堀智表示,韩国发表了很多优秀的论文,在基础研究方面非常活跃。欧美企业中,德国宝马(BMW)计划到2025年制造搭载全固态电池的样车。
日本在全固态电池的基础研究方面一直领先世界。为了避免重蹈在锂离子电池和太阳能电池等领域未能赢得市场的覆辙,需要通过产学合作,加快技术转移,同时提高生产技术等。
业内第一人 菅野了次:改良离不开基础研究
针对全固态电池的前景和课题,日本经济新闻采访了该领域研究的第一人、世界著名的东京工业大学特聘教授菅野了次。
东京工业大学特聘教授菅野了次 |
记者:车企提出了全固态电池2020年代后半期投入实用的目标。
菅野了次:这可能是因为企业已经有了保障电池安全性作为前提的开发计划。全固态电池因具备一些优良的特性而被提出投入实用,但实用初期可能不会具备卓越的性能。
锂离子电池也在投入实用后,经过约30年的时间才在车载领域普及。全固态电池实用化后,或将继续改良改善。仅靠企业自身很难,能否活用大学的基础研究将变得至关重要。
记者:尤其需要大学推进的研究课题有哪些?
菅野了次:其一是提高电极材料的容量。目前全固态电池使用的是与锂离子电池相似的物质作为电极,但应该存在能激发固体电解质潜力的材料。可能是锂或硅等元素,基础研究的职责就是找出这样的新材料。
另一个则是弄清电极和电解质接着点处发生的现象。虽然目前已知与电池性能老化有关,但仍有许多未知之处。提出新的分析方法也将成为企业提高电池可靠性的重要因素。
日本经济新闻(中文版:日经中文网)福井健人、草盐拓郎、土屋丈太
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