全固態(tài)電池（照片由松田教授提供）

　　203X年的長假第一天，你決定從東京到大阪旅行。把純電動汽車接上自家電源，僅僅10分鐘就充了80%的電，然后驅(qū)車前往大阪即可。搭載全固態(tài)電池的汽車能夠快速充電，充電一次可行駛1000公里。純電動汽車需要頻繁充電，只能在市區(qū)內(nèi)行駛的情況將一去不復(fù)返。家里停電時(shí)，還能使用純電動汽車儲存的電力。

　　之所以開發(fā)全固態(tài)電池，主要是為了提高鋰離子電池的安全性。把易燃的液態(tài)電解質(zhì)替換成固態(tài)材料，使之不易燃。在此過程中還有了巨大的發(fā)現(xiàn)，那就是通電的鋰離子的運(yùn)動速度很快?？焖俪潆姾痛蠓嵘铍娙萘吭絹碓阶呦颥F(xiàn)實(shí)。

　　日本鋰離子電池材料評價(jià)研究中心一直致力于相關(guān)研究，該中心由獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎的吉野彰擔(dān)任理事長。豐田等企業(yè)和大學(xué)將參加全固態(tài)電池的委托業(yè)務(wù)。計(jì)劃2022年確立車載全固態(tài)電池的標(biāo)準(zhǔn)，對大學(xué)等機(jī)構(gòu)提供支援。    

大眾純電動汽車“ID.3”（Reuters）

　　豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)的松田厚范教授等人力爭進(jìn)一步加速固態(tài)電解質(zhì)離子的運(yùn)動。在硫化物的固態(tài)電解質(zhì)中加入釔等物質(zhì)，電解質(zhì)中會形成空間，從而使離子更容易運(yùn)動。在50攝氏度的溫度下，電解質(zhì)的阻礙將減弱至10分之1。據(jù)推算，電池的放電容量將提高至2.5倍左右。

　　為提高電池的容量，大阪府立大學(xué)的辰巳砂昌弘教授等人嘗試將更多的鋰離子堆積在負(fù)極。將研究負(fù)極中使用金屬鋰的全固態(tài)電池。研究人員發(fā)現(xiàn)，如果全固態(tài)電池的電解質(zhì)中混入氯等物質(zhì)，那么附著在電極上的鋰會比之前的固態(tài)電解質(zhì)減少。辰巳砂教授期待稱，“電池容量存在提升至2倍的可能性”。

　　甲南大學(xué)的町田信也教授等人研究出使用硅的新負(fù)極。據(jù)稱與碳素負(fù)極相比，硅能容納2～3倍的鋰離子。使用液體硅，能夠遏制負(fù)極的老化。

　　有調(diào)查顯示，到2035年全固態(tài)電池的市場規(guī)模將超過2.7萬億日元。吉野彰在12月舉行的諾貝爾獎獲獎紀(jì)念演講中介紹了“鋰離子電池向純電動汽車和可再生能源蓄電領(lǐng)域廣泛普及的未來社會”，對全固態(tài)電池充滿期待。

　　在車載全固態(tài)電池方面，2011年東京工業(yè)大學(xué)的菅野了次教授與豐田發(fā)布了能夠提高鋰離子電池性能的電解質(zhì)，正式啟動研究。為了把日本開發(fā)的鋰離子電池推向?qū)嵱没?，政府也提供支援，新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）從2018年起在5年內(nèi)投入100億日元預(yù)算。

　　鋰離子電池材料評價(jià)研究中心有望在2022年完成標(biāo)準(zhǔn)固態(tài)電池，在影響續(xù)航里程的“能量密度”方面，將接近最新型的鋰離子電池?，F(xiàn)在的車載鋰離子電池必須使用冷卻設(shè)備等，如果全固態(tài)電池?zé)o需使用這些設(shè)備，就能夠搭載更多電池。該中心的常務(wù)理事石黑恭生表示，“預(yù)計(jì)一次充電可行駛500公里”。不過，有的混合動力車型一次充電和加油可行駛1000公里。力爭使全固態(tài)電池也達(dá)到1次充電續(xù)航超1000公里的性能。

　　美國和臺灣的新創(chuàng)企業(yè)也力爭2020年代上半期把車載全固態(tài)電池推向?qū)嵱没?，正在加緊研究，最終誰的電池能占據(jù)市場還不好說。此外，鈉離子電池等其他新一代電池的研究也很活躍，日本能否在全固態(tài)電池開發(fā)方面領(lǐng)先將受到考驗(yàn)。

　　日本經(jīng)濟(jì)新聞（中文版：日經(jīng)中文網(wǎng)）福井健人