東京工業大學荒井創教授等人組成的研究團隊成功地提高了無起火風險的新一代蓄電池——水系質子電池的性能。在將電壓由原來的0.3伏特提高到0.6伏特後，應答能夠在50個週期内穩定地充放電。研發目標是將其作爲替代鋰離子電池、具有高度安全能夠實用的蓄電池。
本次研究開發的電池單元
目前的鋰離子電池由於電解液中含有可燃物，有起火的危險，屬於消防法規定的危險品。因此，鋰離子電池存在蓄電設備的安裝場所等受限、安全裝置的安裝成本高等問題。
荒井教授等認爲有必要開發不燃性蓄電池，並將目光投向了水系質子電池。電解液採用硫酸代替易燃的有機材料。
水系質子電池透過氫離子（質子）的行程進行充放電。其特點在於「氫離子在酸性水溶液中反復接力形式的超高速行程」（荒井教授）。並且氫離子與水溶液的相容性好，僅需數分鐘即可完成充電。
水系質子電池還極有可能提高蓄電容量。一般認爲氫離子可以比鋰離子更高的密度進入電極。進入的離子越多，電池的容量就越大。另一方面，鋰離子的充放電容量被認爲只有其理論容量的一半左右。
不同於存在國家間資源分佈不均問題的鋰元素，水系質子電池可以事先中長期穩定供應，因此有空間降低電池的成本。
研究團隊此次將鉬基電極與硫酸相結合，透過運行實驗證實可以在0.6伏特的電壓下充放電50次。另外，還發現可以在短短5分鐘内完成充電。
如果在電極中採用釩基材料，則電壓有望提高到1伏特的水平。今後將繼續操作透過改變電極材料的組合來追求更高的性能。
未來，水系質子電池有望作爲儲存太陽能發電等再生能源的固定型蓄電池投入實際使用。
荒井教授也認爲，水系質子電池的研究還處於起步階段，且表示「爲了達成實用化，需要在5〜15年的時間跨距内不斷開發材料」。
當前的目標是在2伏特的相對較高的電壓下工作和增加電極的容量。如果研究人員在世界範圍内增加的話，競爭將變得激烈，實用化的時間可能還會提前。
日文：土屋丈太、《日經產業新聞》、2023/5/10
中文：JST客觀日本編輯部
