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日本初創企業電池研發追趕世界3強

2020/08/06

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      起火原因是一種叫做「枝晶」(Dendrite)的現象,由於化學反應不均衡,晶體會在負極表面呈柱狀生長。3DOM自主開發出了不易發生這種現象的隔膜(絕緣材料)。表面像蜂巢一樣井然有序地排列著直徑數百奈米(1奈米為十億分之一米)的球狀孔。通過使離子穿過的孔的大小和位置一致,實現了總體均勻的化學反應。

       

原松下的技術人員支撐著3DOM的電池研發

    

      材料使用耐熱聚酰亞胺樹脂,即使溫度達到攝氏400度也不會起火燃燒。3DOM公司目前在美國西雅圖郊區生産鋰離子電池,2021年還將在美國新設另外一家工廠,為生産新一代電池進行佈局。

    

      在純電動汽車和無人機等不斷普及的背景下,作為動力源的鋰離子電池市場保持著持續增長的態勢。與此同時,以進一步擴大容量、追求安全性、延長壽命等為目標的新一代電池研發也在如火如荼地開展中。

  

      據日本調查公司富士經濟預測,2035年全球新一代電池市場規模將超過2.7萬億日元,而2020年的預測值為42億日元,未來預計將掀起一股發展大潮。車載電池居全球份額首位的中國寧德時代新能源科技(CATL)、排名第二的松下、還有在面向歐洲汽車的電池方面擁有優勢的韓國LG化學的三大廠商也在大力開發新一代電池。

   

      其中,小型化和快速充放電性能出色的「全固態電池」被視為最為有力的競爭産品。豐田和松下等都在實施開發,日本的初創企業也不甘落後,已宣佈開發新一代産品。位於仙台市的AZUL Energy就是其中之一。該公司大力開發的不是成品形式的電池,而是左右電池性能的材料。

      

      瞄準無人機用途

       

      「這種顏料拿來當催化劑使用是不是很有趣?」2017年對於研究電池的學生的突發奇想,日本東北大學材料科學專業的準教授藪浩表示「幾乎沒有將顏料用作電池催化劑的實例」,但也預感到了實現的可能性。

  

      藪準教授關注的是金屬空氣電池。該種電池的正極反應材料使用空氣中的氧氣,負極反應材料為金屬。這種電池能儲存達到鋰離子電池3~10倍的電能並進行放電,被稱為「終極電池」。

  

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