日本鉀離子電池研發(fā)取得突破 充電速度可快十倍

中新網(wǎng)11月17日電 據(jù)日媒報(bào)道，日本東京理科大學(xué)駒場(chǎng)慎一教授等人在新一代鉀離子電池技術(shù)的研發(fā)中找到了突破口。研究人員使用石墨電極在不降低性能的情況下成功實(shí)現(xiàn)了多次充放電。

日媒稱(chēng)，使用該技術(shù)的新型電池有望比鋰離子電池的充放電速度提高10倍，并且可對(duì)應(yīng)高強(qiáng)度電流，輸出更大電力，可應(yīng)用于對(duì)瞬時(shí)提速要求較高的電動(dòng)跑車(chē)。

據(jù)報(bào)道，駒場(chǎng)等人將石墨作為電池的負(fù)極，進(jìn)行了100多次的充放電試驗(yàn)，確認(rèn)電池的性能沒(méi)有下降。電池容量為每克244毫安時(shí)，研究人員在利用樹(shù)脂加固石墨以及提高鉀離子電解液的純度等實(shí)驗(yàn)中取得了成功。與鋰離子電池只使用銅電極不同，實(shí)驗(yàn)中使用了固定在鋁膜上的石墨電極，有利于降低成本。

此外，使用鉀離子的時(shí)候，電壓能降到-0.09伏特，而鋰離子等傳統(tǒng)電池的電壓無(wú)法降到負(fù)值。截至目前，要提高電池容量只有提高正極電壓一種方法。而鉀離子電池有望通過(guò)降低負(fù)極電壓使整體電壓超過(guò)鋰離子等電池。

據(jù)了解，鉀、鋰、鈉都是堿性金屬元素。和鋰相比，鉀離子在電解液中的移動(dòng)更加活潑，更適合在短時(shí)間內(nèi)的充電及一次性釋放大量電流，輸出高功率。目前，電動(dòng)汽車(chē)存在充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，如果可以在短時(shí)間內(nèi)能夠完成充電的話(huà)，將提高電動(dòng)汽車(chē)的便利性。

此外，鉀離子電池的構(gòu)造與鋰離子電池基本一樣，可以在相同的生產(chǎn)線(xiàn)上生產(chǎn)。據(jù)悉，鉀離子電池的溶解溫度為攝氏64度，相較鋰離子電池，自身起火的危險(xiǎn)性也較低。

由于鉀的原子編號(hào)大于鋰和鈉，用于制造同等容量的電池的話(huà)，鉀離子電池較重。并且離子體積變大，導(dǎo)致可用于正極的材料非常有限，這也成為鉀離子電池特有的問(wèn)題之一。在全世界范圍，目前尚未研發(fā)出具備充分性能的正極。而對(duì)于實(shí)現(xiàn)鉀離子電池而言，僅有負(fù)極是不夠的，正極的研發(fā)也不可或缺。

對(duì)此，負(fù)責(zé)該研究的駒場(chǎng)表示：“正極的研發(fā)也在不斷取得進(jìn)展，我認(rèn)為明年內(nèi)就能成功研發(fā)出鉀離子電池”。