中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：日本山形大學(xué)等開(kāi)發(fā)出了使鋰離子電池的電解液變成凝膠狀、提高安全性的“半固態(tài)”電池。從事電池制造的初創(chuàng)企業(yè)將使內(nèi)置這種電池的手機(jī)殼實(shí)現(xiàn)商品化，并于2022年度上市。據(jù)稱，與此前的鋰離子電池相比，可充電次數(shù)達(dá)到約2倍，充電時(shí)間則幾乎減為一半。力爭(zhēng)3～5年后進(jìn)入純電動(dòng)汽車（EV）的電池市場(chǎng)。
鋰離子電池與鉛電池等相比，能量密度更高，即使容積較小，也能產(chǎn)生較大能量。不過(guò)，由于采用成分類似于煤油的電解液，存在撞擊和過(guò)充電導(dǎo)致起火的風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)稱，從安全性的方面出發(fā)，汽車行業(yè)對(duì)于采用固態(tài)電解質(zhì)的全固態(tài)電池的期待強(qiáng)烈，但開(kāi)發(fā)面臨諸多課題。
新一代電池研究室的準(zhǔn)教授森下正典選擇了使電解液變?yōu)榘牍虘B(tài)的凝膠狀的研發(fā)路線。
在電解液凝膠化之后，存在充電之際凝膠氧化分解這一缺點(diǎn)。在此情況下，森下準(zhǔn)教授等攜手擁有生產(chǎn)特殊電解液用凝膠化劑的技術(shù)的日本化學(xué)企業(yè)大阪曹達(dá)(OSAKA SODA)，開(kāi)發(fā)出了施加電壓也不會(huì)氧化分解、仍能保持較高離子導(dǎo)電性的凝膠狀電解液。
變?yōu)槟z狀的電解液不易蒸發(fā)和膨脹，能抑制起火和漏液。在電池穿刺實(shí)驗(yàn)中，鋰離子電池在表面溫度達(dá)到700度后出現(xiàn)冒煙和燃燒，而半固態(tài)電池僅上升約200度，森下準(zhǔn)教授表示“電池仍能使用”。
不僅是安全方面，性能也更為卓越。從試制的名片大小、容量為1500～2000毫安時(shí)的半固態(tài)電池來(lái)看，與相同大小的鋰離子電池相比，可充電次數(shù)達(dá)到約2倍的近1000次，充電時(shí)間約為幾乎為一半的30分鐘。
山形大學(xué)等表示“能夠制造容量更大的半固態(tài)電池”。要生產(chǎn)汽車行業(yè)著力開(kāi)發(fā)的全固態(tài)電池，需要全新的設(shè)備，但半固態(tài)電池具備能用鋰離子電池的設(shè)備制造的優(yōu)點(diǎn)。
為使山形大學(xué)的電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)用化和產(chǎn)品化而在2019年設(shè)立的BIH（Battery Innovation Hub，位于山形縣米澤市）將于2022年度發(fā)售第1款商品。設(shè)想推出的是內(nèi)置容量1500～2000毫安時(shí)半固態(tài)電池的手機(jī)殼。
手機(jī)殼表面設(shè)計(jì)成運(yùn)用米澤市傳統(tǒng)技術(shù)的“米澤織”的圖案，將打造兼具功能性和設(shè)計(jì)性的商品。作為地區(qū)的特產(chǎn)品，還在考慮作為米澤市的家鄉(xiāng)納稅的贈(zèng)品等推廣方式。價(jià)格未定，但BIH的社長(zhǎng)長(zhǎng)谷川貴一表示“希望定價(jià)比美國(guó)蘋(píng)果的正規(guī)指定商品更加便宜”。
山形大學(xué)開(kāi)發(fā)的半固態(tài)電池將與攜手合作的日本國(guó)內(nèi)外電池企業(yè)啟動(dòng)量產(chǎn)體制。同時(shí)還將開(kāi)拓作為頸部冷卻器（neck cooler）等可穿戴設(shè)備和保健用品等小型器件電源的需求。山形大學(xué)的森下準(zhǔn)教授表示“將在3～5年后拿出大型化的時(shí)間表，力爭(zhēng)作為純電動(dòng)汽車的車載電池得到使用”。
