日企研发锌充电电池，有望比锂电池便宜一半
储量丰富、各地区都有产出的锌已成为新一代电池的候选材料。日本夏普和FDK将分别推进使用锌的充电电池的验证实验和试生产。与使用稀有金属的锂电池相比，有可能使成本降低一半。
夏普正在推进开发名为“锌空气电池”的新型电池，力争2025年度启动验证试验。单位体积的能量密度与目前主流的锂电池处于相同水平，预计使用年限达到约2倍的20年左右。
 |
夏普将推进名为“锌空气电池”的新型电池的开发（图片由该公司提供） |
锌也被用于一次性碱性干电池的负极等，但几乎无法用于可反复充放电的充电电池。这是因为如果反复充放电，电极部分会析出针状结晶，引起短路。
夏普正在开发的锌空气电池的特点是将充电单元和放电单元分离。即使电极部分产生针状结晶，也不易发生短路。力争在存储光伏、风力等可再生能源电力的固定型蓄电池等领域实现实用化。
在20世纪后半叶，很多电子企业曾尝试在充电电池上采用锌，但以当时的技术来看难度很高，因此都放弃了。但近年来，开发竞争再次燃起。其背景是资源问题。
目前主流的锂电池使用锂、钴、镍等稀有金属，均为资源量很少或生产集中在少数国家。由于纯电动汽车（EV）的普及叠加供求紧张，价格波动也很明显。
另一方面，锌是储量和产量都很高的“基础金属”之一。冶炼也很容易，可以降低原材料的采购成本。夏普的负责人表示，如果锌空气电池实现商用化，与锂电池相比“有望更加便宜”。
在日本国内，FDK也在推进开发正极使用氢氧化镍、负极使用锌的“镍锌电池”。2023年11月宣布提高了耐久性，即使充放电1000次仍能维持约60%的容量。目前继续供应样品，2024年度内将把产能提高至3倍的每月3万个，开始试生产。
以往存在随着反复充放电、电解液中的锌和水分子进入正极、导致电池容量降低的情况。FDK正在通过改良正极材料等措施来解决课题。设想用于汽车发动机启动用电池和备用电源等用途。
在研究室层面，实现更低成本的技术开发也在推进。京都大学的安部武志教授正在开发一种锌电池，正极使用比镍更便宜的锰类材料。力争在2030年代中期作为纯电动汽车用电池实现实用化，目标是把价格压低到锂电池的一半以下。
虽然目前这种电池的能量密度只有锂电池的3分之1左右，但作为有助于降低电池成本的新技术备受期待。安部教授针对使用锰系正极的锌电池表示，“正在出现国际性的开发竞争”。
日本经济新闻（中文版：日经中文网）土屋丈太
版权声明：日本经济新闻社版权所有，未经授权不得转载或部分复制，违者必究。
文章版权归原作者所有。
