NIKKEI——日本經濟新聞中文版

       日本電氣硝子開發出了不使用稀有金屬的全固態電池。其機制是依靠鈉離子在電極之間移動來實現充放電，還將電解液換成不可燃的固態電解質，提高了安全性。在純電動汽車（EV）需求有望擴大的情況下，全固態電池被視為新一代電池的強有力候選，如何減少全球展開激烈爭奪的稀有金屬也是一大關鍵。日本電氣硝子正在加緊使有助於電池穩定供應的新技術實現實用化。

       日本電池技術學會“電池討論會”于2021年11月底召開，當時電池、材料、汽車等相關行業的技術人員悉數參加，發佈了最新的研究成果。日本電氣硝子發佈的是全固態鈉離子電池。該公司研究開發本部的角田啟在登臺演講時強調，“可以同時解決安全性和資源問題”。

日本電氣硝子開發的全固態電池

       日本電氣硝子的電池使用以鈉、鐵、磷為材料的玻璃粉末作為電極，採用正負極夾住氧化物類固態電解質的結構。該公司最近還開發出了在玻璃粉末中混入碳材料“硬碳”的負極，確定了電池的基本構成。電壓為3伏，與鋰離子電池基本處於同等水準，可以為智慧手機等電子設備充電。

       該電池在從攝氏100度高溫到0度低溫的不同環境下均可使用。不需要用來進行充放電管理的電路和冷卻裝置，具備能在相同的空間裏增加電池安裝量的優點。全固態電池存在的課題是，電解質和電極之間容易産生縫隙，導致電阻增大。日本電氣硝子利用玻璃加熱後會變軟的性質，實現電極和固態電解質的一體化。據悉這樣便於鈉離子移動，電池性能獲得提高。

       日本電氣硝子常務執行董事角見昌昭表示，“性能有望超過鋰離子電池”。該公司力爭2025年前後面向電子設備和機器人等用途實現實用化，未來還考慮向純電動汽車（EV）用途推廣。設想採用向其他企業供應電池材料的業務模式等，今後將尋找合作企業。

       豐田也在研究不使用稀有金屬的全固態電池。豐田試製的是負極使用硬碳的全固態鈉離子電池。這種電池的主流負極材料是金屬鈉或者鈉錫合金，但存在一些課題，在反覆充放電的過程中，會因為電極表面發生晶體呈柱狀生長的現象而起火，或者因為膨脹和收縮，電極與電解質之間的縫隙擴大，導致電池劣化。硬碳不易膨脹和收縮，可以延長電池的壽命。

       鋰離子電池使用稀有金屬鈷和鋰作為電極材料。鈷的儲藏量集中在剛果民主共和國，鋰的儲藏量集中在智利和澳大利亞，提純環節主要由中國承擔。而鈉的儲藏量十分豐富，還可以從海水中提取。全球最大的車載電池企業寧德時代新能源科技（CATL）也在開發鈉離子電池，圍繞新一代電池主導權的競爭日趨激烈。

       日本經濟新聞（中文版：日經中文網）梅國典