由 jpichiban 2025/02/24
采用新电极的“全固态氟化物离子电池”。图片由奈良女子大学山本健太郎准教授（研究时为京都大学准教授）提供
日本京都大学和丰田等的研究团队已将“全固态氟化物离子电池”用正极的单位体积容量提高至锂离子电池的约3倍。嵌入电池之际的体积能量密度预计为锂离子电池的2倍以上。力争2035年以后在纯电动汽车(EV)用途上实现实用化。
一般来说，电池通过离子在正极和负极之间来回移动进行充放电。与更多离子产生反应并获得大量电子的电极具有更高的容量。现有的锂离子电池的电极基本上只能从1个原子获得1个电子。
京都大学等公布的正极材料“氮化铜”主要是氮与氟化物离子产生反应，每个氮原子可获取3个电子。因此，单位体积的容量达到锂离子电池的3倍，单位重量的容量是锂离子电池的2倍。据说还具有能承受数十次充放电的耐久性。京都大学教授内本喜晴表示将氮等“阴离子”用于反应的电池很少见，“在科学上也很有趣”。
目前，电池研究人员和电池制造商正在积极开发被称为“全固态锂离子电池”的提高锂离子电池性能的电池。预计2020年代后半期实现实用化。此次的电极还适用于下一代的全固态氟化物离子电池。全固态氟化物离子电池的开发，除了正极以外，还需要负极和固体电解质，研究团队将另行推进开发。
内本喜晴教授表示，使用该电极组装全固态氟化物离子电池时，体积能量密度有望达到“锂离子电池的2倍以上”。纯电动汽车的续航里程有可能从目前的600公里左右增加到1200公里左右。力争2035年以后实用化。
除了京都大学和丰田之外，东京大学、兵库县立大学、东北大学和东京科学大学参与共同研究，成果发表在美国学术杂志《美国化学会志》网站上。
Original article: http://cn.nikkei.com/industry/scienceatechnology/58031-2025-02-24-05-00-51.html?print=1