新一代电池的材料开发十分火热,初创企业和中小企业起到了带头作用。它们通过引进新型材料,依靠其他制造商和人脉,推动量产化。材料会影响电池的容量和安全。随着开发竞争越发激烈,新一代电池的普及也会加快。
从2018年到2020年,东京工业大学的初创企业Enpower Japan(东京·港区)集结了约10家日本的材料·设备制造商。吸引这些公司的是Enpower的全固态锂电池用电解质。
现有的锂离子电池通过锂离子往返于正极和负极之间电解液的过程来充电和放电;而全固态锂电池使用固体电解质代替电解液。由于其起火可能性小,而且易于增加电容量,因此被认为是新一代电池的有力候补。
KISHIDA化学(大阪市)制造的电解液
✦活用诺贝尔奖获得者的知识
根据富士经济(东京・中央区)的数据,全固态电池的世界市场预计在2035年达到约2.7万亿日元(约1696亿RMB),是2018年的1000倍左右。丰田汽车和日立造船等正在推进其实用化。
然而,由于全固态电池使用固体电解质,因此比电解液更难以让离子移动,且充电和放电耗费时间。此外,其还有一个缺点是不能在低温下使用。为了克服这些难题,Empower使用了由东京工业大学菅野了次教授等人开发的具有特殊晶体结构的硫化物。该硫化物中离子的活动性是普通固体电解质的10倍以上,甚至要高于电解液。
该公司于2018年创立,其创立者车勇社长和戴翔会长等人毕业于东京工业大学,并且曾是爱信精机公司的电池研究员。戴会长曾在美国得克萨斯大学留学,师从约翰•古德伊纳夫(John B. Goodenough)教授。提到古德伊纳夫教授,想必都不陌生,他就是和旭化成的名誉研究员吉野彰一起,因锂电池开发而于2019年获得诺贝尔奖的电池专家。
戴会长正在与古德伊纳夫先生共同研究使用氧化物的电解质,并互相分享见解。东工大计划结合专利技术,