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新一代电池-固体电池掌握新一代电池的最新动向!《日经电子》将于2011年2月23日举办“新一代电池开发最前线——汽车、家庭及社会由此改变”研讨会(东京都市中心酒店(ToshiCenterHotel))。在锂离子电池方面,虽然迄今这方面的研究在便携产品市场扩大的背景下取得了进展,但今后面向电动汽车及插电式混合动力车等电动车辆、以及可实现电力网稳定化的蓄电系统等广泛领域的研发将必不可少。因此,有必要让更多的技术人员深入了解新一代电池的知识,并致力于提高电池业界的技术水平,以便早日实现新一代电池的需求扩大。此次研讨会将探讨以锂空气电池、全固体电池及有机电池为代表的新一代锂离子电池的电极材料。锂空气电池及全固体电池方面,将请丰田公司分别讲解。作为开发革新性电池的基础研究部门,丰田于2008年6月新设了“电池研究部”,正在积极推进锂空气电池、全固体电池及锂离子电池新材料等新一代电池的研究。锂空气电池以大气中的氧气为正极,与目前的锂离子电池相比,可将能量密度在理论值上提高到以前的15倍以上,所以作为“终极”电池备受关注。然而,锂空气电池作为充电电池使用时,存在着作为反应中间体的活性氧会与电解液发生反应的问题。针对这一问题,丰田对锂空气电池的反应机构进行了彻底分析,将锂空气电池制成可充放电的充电电池。有关这方面的举措,将请丰田电池研究部研究2组组长锦织英孝进行介绍。在全固体电池方面,由于其电解质不采用液体电解液,而是采用固体电解质,因此,作为具备可提高安全性及耐久性、以及可通过在电池单元内进行串联以提高电压等前所未有的特性的电池,受到了极大关注。就这种全固体电池方面的领先举措,将请丰田电池研究部研究1组组长川本浩二进行讲解,还将请在硫化物类玻璃陶瓷电解质领域进行先端研究的日本大阪府立大学研究生院工程学研究科教授辰巳砂昌弘发表演讲(参阅本站报道)。可提高正极容量的有机电池以及固溶体类正极材料采用理论容量最大达到近1000mAh/g的有机化合物作为正极材料的有机电池,具有因不使用重金属而重量较轻、且资源限制较小的特点,目前正以2020年正式销售为目标推进研发。有关其现状及今后的的展望,将请村田制作所的佐藤正春发表演讲。另一方面,固溶体类正极材料(Li2MnO3‐LiMO2(M:Co,Ni,Mn等金属))由于具备超过传统锂离子电池正极材料近2倍的280mAh/g的比容量,因而,作为可提高现有锂离子电池容量的正极材料而受到关注。在2010年11月举办的“第51届电池讨论会”上,日产汽车、日本产业技术综合研究所、田中化学研究所、户田工业及三洋电机等厂商相继进行了固溶体类正极材料的信息发布。美国通用汽车(GeneralMotors)、日本旭化成及旭硝子等厂商也于2011年1月底宣布,将向生产固溶体类正极材料的美国EnviaSystems提供总额为1700万美元(约合14亿1000万日元)的出资,成为人们关注的话题。有关固溶体类正极材料产生高容量的原理、以及固溶体类正极材料的特性及今后的发展前景,将请日本产业技术综合研究所泛在能源(UbiquitousEnergy)研究部门蓄电设备研究小组主任研究员田渕光春进行讲解(参阅本站报道)。此外,作为机械化学(Mechanochemical)处理的一种,在超离心力场中采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法,可使数nm级的粒子化材料及碳材料以高分散方式混合的“纳米混合技术”方面,将请东京农工大学研究生院工程学研究院应用化学部门教授直井胜彦发表演讲。作为采用该技术的事例,日本Chemi-Con计划于2011年春季样品供货负极采用钛酸锂与碳纳米纤维复合材料的锂离子电容器。纳米混合技术在用作锂离子电池的电极材料时都非常有效,无论是采用锡(Sn)还是磷酸铁锂(LiFePO4)作为正负极,性能都成功地得到了提高(参阅本站报道)。(记者:狩集浩志)“全固体电池很可能会成为终极电池”全固体电池由于电解质使用固体电解质而非液体的电解液,因此不仅能够提高安全性,而且还可通过在电池单元内进行串联层叠来实现高电压化,作为新一代电池备受关注。日本大阪府立大学的辰巳砂研究室正在利用锂离子传导率与电解液相当、达到3~5×10-3S/cm的硫化物类玻璃固体电解质,致力于全固体电池的研发。日前,记者采访了在硫化物类固体电解质的研究上一直处于领先位置的大阪府立大学大学院工学研究科教授辰巳砂昌弘。(采访人:《日经电子》狩集浩志)大阪府立大学大学院工学研究科教授辰巳砂昌弘—请谈一下在全固体电池方面的举措。我原来并不是电池方面的专家。由于在玻璃离子传导研究中对锂离子传导性玻璃产生了兴趣,因此想向世人推出该玻璃类固体电解质。因为通过使用无机固体电解质,有可能造出前所未有的完美电池。就锂离子充电电池而言,如果只有锂离子移动,而其它离子不移动的话的确是最理想的状态