日本化學領域的領軍企業艾迪科公司(ADEKA)計劃未來5年内增加新一代電池——鋰硫電池正極材料的產量。計劃將目前約100公斤的年產量提高至數十噸,並提供給電池製造商等客戶。ADEKA於2023年11月發佈了使用該材料製造的世界上最輕的蓄電池,強調其卓越的性能。
ADEKA開發出的世界上最輕的蓄電池(等寸仿製品)(供圖:ADEKA)
ADEKA計劃增加鋰硫電池正極材料的產量(供圖:ADEKA)
鋰硫電池是一種正極採用硫、負極採用鋰金屬的新一代輕型電池。相比鋰離子電池,鋰硫電池有可能以一半至三分之一的重量儲存相同的能量。它在無人航空載具、電動飛機等需要輕型電池的航空應用中備受關注。
然而,正極的硫磺在原樣狀態下無法在電池中使用,因爲它不導電且易溶於電解液。ADEKA自2018年開始已向市場投放名爲「SPAN」的硫磺與有機聚合物的複材樣品。
相比其他硫基正極材料,SPAN具有使用壽命長的優點。中國開發出基本材料後,日本的產業技術綜合研究所等機構馬上確立了SPAN的製造方法。
隨着對鋰硫電池的需求增加,ADEKA決定提高產量。預計輕型電池的需求將因無人航空載具配送以及在2025年國際博覽會(大阪·關西世博會)上飛行汽車的運用等而增加。
在日本科學技術振興機構(JST)於2023年10月起動的研究專案中,鋰硫電池也成爲研究課題之一。ADEKA表示:「一些客戶正在研究將使用SPAN的電池投入實際應用,之前的年產量100公斤已無法滿足需求」(ADEKA研究開發總部的攪上健二),公司計劃繼續操作提高產量。
爲了展示材料的潛力,該公司正在試製用於不同行業的鋰硫電池。2023年11月,該公司發佈了世界上最輕的電池,重量約爲現有鋰離子電池的三分之一。研究還證實,透過將這種電池裝載在無人航空載具上,可以比鋰離子電池延長續航時間。
鋰硫電池尤其在海外初創公司中備受矚目。美國的Livent公司在2023年9月宣佈,已在擴大業務階段的「B輪」融資中從世界汽車巨頭歐洲Stellantis公司和美國物流巨頭聯邦快遞等機構融資了2億美元(約合300億日元)。
澳大利亞的Lithium Energy公司也建設了產能爲2兆(1兆等於100萬)瓦時的試製生產線,並計劃在2024年初進行試生產。
預計鋰硫電池將在2026年~2027年左右正式投放市場。ADEKA的材料能否發揮優勢,未來幾年將是關鍵時期。
日文:土屋丈太、《日經產業新聞》、2024/2/15
中文:JST客觀日本編輯部