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日企开发锂电池原材料替代技术

2019/06/11

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       要想实现锂离子电池的稳定生产,必须确保原材料的供应。但在主要原材料方面,稀有金属等在日本国内开采不到。在全球都在关注电池开发的背景下,日本国内一些企业开始开发通过替代材料或技术力量替代不稳定材料的构件。

 

       锂离子电池正极材料所必需的钴和镍等稀有金属都是在海外开采的。约有6成的钴开采自刚果民主共和国。镍的产地分布也不均衡,集中在东南亚地区等。

 

       此外,作为负极材料原材料的天然石墨约7成依赖于中国,日本的锂电池原材料供应稳定性是一大课题。大型电池需要使用很多材料来生产。如果纯电动汽车开始全面普及,各种材料迟早要发生供不应求的问题。

 

       日本开始萌生代替供应不稳定的资源的技术。日本化工企业JSR采用在树脂材料中预先添加少量锂的“预掺杂”技术,提高了树脂类负极材料的性能。其中应用了子公司JM Energy拥有的技术和设备。

 

JSR的负极材料改良装置

 

       负极材料保有锂离子的状态就是已充电状态。但电池首次充电时,负极材料会有若干离子未能释放,导致充电容量减少。JSR对这方面进行了改进,通过预先使负极材料含有锂离子,来防止电池中交换的离子数量减少。最终开发出了容量不易减少的负极材料。

 

       日本化工企业ADEKA开发出了使用硫的负极材料“硫化聚丙烯腈(SPAN。尽管硫作为正负极材料的原材料而备受期待,但由于生产时产生的对人体有害的硫化氢很难处理,此前一直无法实现量产。

 

       ADEKA在用于半导体材料的表面处理等的硫酸盐等产品群方面具有优势。该公司拥有硫化氢处理技术,成功实现了量产。力争2020年度前后实现商品化,已从1月开始进行样品供货。

 

       此外,住友金属矿山公司开发出了可回收钴并将其重新用作电池材料的新技术。计划最早于2021年投入实用。

 

       日本经济新闻(中文版:日经中文网) 矢野摄士

 

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