日本推动“全固态电池”研究的大阪公立大学校长谈其特点与前景

安全持久，更贴近实际使用

全固态电池，其电极和电解液均为固态，未来有望取代目前主流的锂离子电池(LiB)，在汽车、航天等广泛领域受到关注。 。其原因包括安全性和高能量密度，日本和世界各地的相关技术开发正在取得进展。我们向多年来一直在全固态电池研究领域处于领先地位的大阪公立大学校长辰须正宏询问了其特点和未来前景。（大阪/石宫由希子）

根据所使用的电解质，全固态电池分为两种类型：硫化物基和氧化物基。与LiB等相比，它具有更高的能量密度，在安全性和寿命方面更优越。

Tatsumisuna社长一直在进行硫化物系全固态电池的研究。硫化物基材料比氧化物基材料具有更高的离子电导率，并且由于它们是软材料，因此电解质颗粒之间的界面很容易相互粘附，从而具有良好的成型性。

2023年，丰田汽车公司宣布将于2027年推出采用全固态电池的电动汽车（ EV ）。这不仅对于汽车行业，而且对于整个日本经济来说都是划时代的事件。Tatsumisuna 社长表示：“硫化物基材料最有可能用于汽车应用。”

在全固态电池中，正极含有储存能量的活性材料。从那里，锂离子出现并穿过固体电解质到达负极。在这种运动的同时，电子向外飞行并做功，产生电力。通过施加外部电压恢复这种状态的过程称为充电。如果充电需要时间，电流就无法快速流动。

然而，全固态电池具有增加单位面积可存储能量的潜力，并且通过增加单次充电期间可通过的电流量，预计充电速度和放电性能将得到改善。单位面积的电量被称为输出密度，如果安装在汽车上的全固态电池具有高输出密度，“当你踩下加速踏板时，就会突然产生电流”（辰巳砂）总统）。

重要的是，所使用的所有部件都是坚固的。“使电解质成为固体可以提高安全性和可靠性，”总裁 Tatsumisuna 强调。如果 LiB 无人看管然后通电，液体可能会泄漏。据说全固态电池不存在这样的问题。它还具有多种其他优点，例如能够在较宽的温度范围内使用。

包括辰砂社长在内的研究团队在2013年取得了丰硕的成果。我们开发了一种新的合成方法，与之前的室温研究相比，硫化物电解质的离子电导率提高了高达10,000倍。低离子电导率阻碍了作为能量来源的锂离子的运动，这被认为是全固态电池商业化的最大障碍。弄清楚这一点，我们就离高性能全固态电池的实际应用又近了一步。

龙须砂社长的研究员生涯始于对玻璃的研究，进而研究了全固态电池。然而，当我们开始开发全固态电池时，我们认为这是不可能的。不过，新材料的出现提供了顺风车，全固态电池的发展进展迅速。“当出现突破时，我们可以看到接下来会发生什么，”他表示，并表达了他对未来研究加速和市场扩张的希望。