就職于日本京都大學工學研究科的教授田中功和田中勝久、副教授藤田晃司,與日本夏普公司組成的共同研究小組,近日成功研發(fā)出新型電池材料,預計能使家庭用蓄電池系統(tǒng)的大型鋰離子電池的壽命延長6倍。
目前,大型鋰離子電池上正極使用的是磷酸鐵鋰,但是在充電時,正極會大幅度收縮從而造成裂紋等,電池就容易老化。該研究小組通過以量子學理論為基礎的計算手法,尋找最適合使用在正極上的元素組成。研究結果表明,把磷酸鐵鋰中的一部分鐵換成鋯,一部分磷換成硅元素,充電時正極的體積變化就會大幅度減小,電池壽命就會延長。
據悉,新型鋰電池正極材料實際合成后,實驗結果也與計算結果相吻合。從實驗結果來看,該電池可充放電2.5萬次,如果每天充放電1次,預計可使用70年。而現有的鋰電池使用壽命在10年左右。田中功教授稱“這次研發(fā)新材料的計算方法也可以廣泛適用于鋰離子電池以外的其他地方”。
風力和太陽能發(fā)電受氣候和環(huán)境等影響,電力輸出會發(fā)生變化,如果與蓄電池配合,就可保證穩(wěn)定輸出,降低對電網的影響。而頻繁更換蓄電池,則是提高發(fā)電成本的重要因素。研發(fā)人員計劃將這種新電池作為大型蓄電池實際用在風力及太陽能發(fā)電上。