日本研發(fā)鋰離子電池新材料電池壽命預(yù)計(jì)可達(dá)70年

就職于日本京都大學(xué)工學(xué)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(yù)計(jì)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(shí)，正極會(huì)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(xué)理論為基礎(chǔ)的計(jì)算手法，尋找最適合使用在正極上的元素組成。研究結(jié)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(shí)正極的體積變化就會(huì)大幅度減小，電池壽命就會(huì)延長。

據(jù)悉，新型鋰電池正極材料實(shí)際合成后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也與計(jì)算結(jié)果相吻合。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，該電池可充放電2.5萬次，如果每天充放電1次，預(yù)計(jì)可使用70年。而現(xiàn)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(jì)算方法也可以廣泛適用于鋰離子電池以外的其他地方”。

風(fēng)力和太陽能發(fā)電受氣候和環(huán)境等影響，電力輸出會(huì)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(wǎng)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(jì)劃將這種新電池作為大型蓄電池實(shí)際用在風(fēng)力及太陽能發(fā)電上。