【超越锂电】全固体电池一跃十年-第3页-北极星储能网

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*曼哈顿计划=在第二次世界大战期间，美国、英国和加拿大共同推进的原子弹开发计划。共投入约13万人，1942年开始开发后，不到3年就成功制造出了原子弹。研发费用约为19亿美元。放到现在来计算，相当于约250亿美元。

具体来说，将在2018年之前开发出能量密度为400Wh/kg或400Wh/L、输出密度为800W/kg、价格为100美元/kWh的电池。除了输出密度以外，其他数值都与NEDO的开发蓝图中制定的2030年目标值接近。DoE提供的补贴为1.2亿美元。

JCESR的主要成员来自几家大学以及美国陶氏化学和美国应用材料等。此外还有80多家企业和研究机构作为会员参加。后面要介绍的美国风险企业Sakti3也是会员企业，该公司发布了根据5-5-5目标制定的开发计划，受到欧美媒体的关注。

极大的可能性散发魅力

各企业和研究机构的研究目的不单单是为了消除造成锂离子电池起火的主要原因——电解液挥发，实现更加安全的产品(图3)。还因为全固体二次电池存在工作温度范围大、能量密度有望大幅提高的可能性，但这取决于电解质材料。另外，全固体二次电池有望实现电解液电池无法实现的大幅薄膜化、改善采用积层构造的体积能量密度等。此外，“还可在正负极分别使用合适的电解质材料。这是电解液无法实现的”(东京工业大学研究生院综合理工学研究科物质电子化学专业教授菅野了次)。

图3：全固体二次电池的优点和课题

本图为全固体二次电池的优点和课题。最大优点是，在安全性提高的基础上，能量密度可达到现有锂离子电池的数倍～10倍。不过也存在课题。比如，生产效率不高、输出密度目前还未超过现有锂离子电池、使用新材料可能会发生未知事故。

在这些优点中，最具有冲击力的是，能量密度有望大幅提高。蓄电池的能量密度主要取决于正极和负极的容量密度。材料方面，有很多容量密度大幅超过现有锂离子电池正负极的正负极材料(图4)。全固体二次电池有望使用这些材料。

图4：利用固体电解质有望实现10倍的能量密度

本图按照理论容量密度与Li/Li+的电位差对二次电池的各电极材料进行了分类。电池的理论能量密度在正负极材料的电位差V与正负极各自的容量密度C的乘积CV中，由较小的一方决定。现有锂离子电池正负极材料的C较小。不过，C较大的材料很多都不能利用电解液。如果是固体电解质，则有望利用C较大的材料。(图由《日经电子》根据NEDO的“二次电池技术开发蓝图2013”制作)

原标题：全固体电池，一跃十年

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