汽車用二次電池的開發技術

汽車用二次電池的開發技術

鋰離子電池作為混合動力汽車的電源，要求具有約150Wh/kg（350Wh/L）的能量密度。不需要那么大的能量。對現有的鋰離子電池加以改造就能滿足混合動力汽車和插電式混合動力汽車的需求。但對于續駛距離超過500km的電動汽車，現有的鋰離子電池尚不能滿足要求，因此開發功能超過鋰離子電池的新型電池已成為當務之急。

研究了鋰離子電池的高容量或高電壓正極和高容量負極材料。代替鋰離子電池的新型電池開發方案包括使用Li金屬或Mg金屬組合的電池，正極使用硫磺等。表1為這些電池的構成及特征。從理論上講，這些電池具有比鋰離子電池更高的能量密度。日本把其作為國家科研項目進行研究，尤其Li金屬二次電池（即充電電池）、全固體型Li金屬電池的研究，以及使用Mg電池或Si電池的研究。

表1 各種電池的構成及特征

解決Si電池的體積變化問題是最大課題，解決好此問題就能夠制造以Si為負極的電池。Mg電池存在電解質、負極可逆性、正極方面等問題。使用Li金屬作負極的電池，存在Li金屬負極可逆性的問題。

分別對Li空氣電池、全固體型Li金屬電池、Li金屬二次電池等創新電池技術進行了介紹。

刊名：工枼材料（日）

刊期：2015年第4期

作者：金村聖志

編譯：郝長文