汽車用二次電池的條件和最新技術

鋰離子電池的能量遠高于鉛蓄電池和鎳氫電池，其特點是電解質溶液不會因電極反應而消耗，且能夠把電解質溶液的量控制在最小范圍。電解質溶液使用非質子性有機溶媒，能夠把電池的電壓增加大到約4.0V，可以實現(xiàn)高能密度。

鋰離子電池作為混合動力汽車的電源，要求其能量密度達到150Wh/kg。由于混合動力汽車和插電式混合動力汽車不需要大排量，所以對現(xiàn)有鋰離子電池加以改造就能滿足需要。但是，對于行駛距離超過500km的電動汽車，現(xiàn)有的鋰離子電池尚不能滿足要求。為此，開發(fā)新型的鋰離子電池已成當務之急。

有關于鋰離子電池材料的研究很多，且正在進行更高容量或高電壓正極和高容量負極的開發(fā)。替代鋰離子電池的新型電池開發(fā)方案，包括負極使用Li金屬或Mg金屬的電池，使用固體電解質的電池，空氣電極與Li金屬組合的電池，正極使用S的電池等。表1示出這些電池的特征。理論上，這些電池具有比鋰離子電池更高能量密度的可能性，日本把這作為國家科研項目以促進新型電池的研究，尤其Li金屬二次電池、全固體型Li金屬電池。使用Li金屬負極以外的電池有Mg電池或Si電池。

使用Li金屬作負極電池，其可逆性存在較大問題。

分別介紹Li空氣電池、全固體型Li金屬電池、Li金屬二次電池等創(chuàng)新電池技術。

刊名：工葉材料（日）

刊期：2015年第3期

作者：金村聖志

編譯：郝長文