日本NEC公司、積水化學工業(yè)公司、開展電池材料業(yè)務的田中化學研究所和獨立行政法人產業(yè)技術綜合研究所合作,日前共同開發(fā)出了新一代鋰離子電池。通過在正極使用新材料,提高了電池的能量密度。除了可延長純電動汽車(EV)等環(huán)保車的續(xù)航距離之外,還可實現(xiàn)定置型蓄電系統(tǒng)的小型輕量化。力爭在2020年左右實現(xiàn)實用化。
作為用于正極的新材料,開發(fā)出了鋰鐵鎳錳氧化物,確立了以低價碳酸鋰為原料的獨有合成技術。鋰鐵鎳錳氧化物是一種結晶結構為層狀巖鹽結構的氧化物,該正極材料的容量密度為每克247毫安時,大約為目前使用的鋰離子電池正極材料的2.2倍。
為了充分發(fā)揮新開發(fā)正極材料的性能,還新開發(fā)了使用碳材料的氧化硅系負極??膳c新正極構成最佳組合,能夠提高電池的能量密度。另外,還開發(fā)出含有高電壓耐受性出色的材料的電解液。已確認,使用了新正極的鋰離子電池最高充電電壓可達4.5伏,并且工作狀態(tài)穩(wěn)定。
利用此次開發(fā)的正極、負極及電解液,試制了8安時級別的單元,證實了能量密度達每千克271瓦時,約為原有鋰離子電池的1.7倍。這是在日本獨立行政法人新能源產業(yè)技術綜合開發(fā)機構(NEDO)的支援下取得的研究成果,今后將為了實現(xiàn)實用化,繼續(xù)努力解決可靠性及安全性等課題。