神速!手机1秒充完电 日研发全固态电池

使用智慧手机最麻烦的,就是得不时花时间充电,如今日本学界正积极研发能快速充电的固态电池东京工业大学研究出能在1秒内完成充电的技术,并预计将在一年后试产能实际使用的电池,图为桃园机场捷运提供的无线充电设备。(图/中央社

现代人离不开智慧手机,不过最困扰的,就是不时得花上几十分钟,甚至1小时以上才能充满电。针对缺乏耐性,讲求效率消费者,日本学术界致力研发快速充电的新技术。

据日本经济新闻24日报导,东京工业大学教授一杉太郎试图透过提高固体电解质与电池正极间的性能,来实速度空前的瞬间充电。

「现在智慧手机充满电需要1小时以上,」他自信满满地说,「但新型蓄电池力求实现1秒内满充电」。

目前的电池充电很花时间,是由于不同固体的氧化物之间接触不良,导致电阻增强。一杉认为,「如果能将不同的固体在原子层面上连接,就能降低电阻」。

不过,如果要提高行动设备,或车内锂离子电池性能,起火的危险也会增加。其中的原因在于──传统锂离子电池使用了易燃液体作为电解质。为此,日本正在研发「全固态蓄电池」,将电解质替换成不会燃烧的陶瓷等固体材料

一杉以备受汽车厂商关注的「氧化锂•镍•锰」作为正极,而用磷酸锂作为电解质。他应用最先进的半导体制造技术,在正极表面使电解质形成薄膜,继而降低固体电解质与正极间的阻力,使其达液体电解质与正极间阻力的1/5至1/10。

东京工业大学正与大型半导体相关企业共同开发,预计将在一年后试产能实际使用的电池。下一个目标将是汽车。东京工业大学将与大型车厂联手,把在薄膜上获得验证的低阻力,应用到块状电池上,力求开发出能长时间使用的电池。

另一方面,日本科学技术振兴机构(JST)也着手运用氧化物电解质,进行全固体蓄电池的开发。总体负责相关项目的日本物质与材料研究机构负责人高田和典态度审慎地表示,「尽管薄膜的开发势头很好,但要替换车用的块状电池,还需要一段时间」。尽管如此,一杉教授仍自信地说,「如果解决了薄膜上的问题,块状也同样适用」。

全固态电池的商品化虽然才刚起步,但安全与高性能使它充满了庞大的吸引力。除了汽车外,未来还可望应用于物联网(ioT)用传感器,以及远程回收自然资源等方面。