日企開(kāi)發(fā)鋰電池原材料替代技術(shù)

　　要想實(shí)現(xiàn)鋰離子電池的穩(wěn)定生產(chǎn)，必須確保原材料的供應(yīng)。但在主要原材料方面，稀有金屬等在日本國(guó)內(nèi)開(kāi)采不到。在全球都在關(guān)注電池開(kāi)發(fā)的背景下，日本國(guó)內(nèi)一些企業(yè)開(kāi)始開(kāi)發(fā)通過(guò)替代材料或技術(shù)力量替代不穩(wěn)定材料的構(gòu)件。
　　
　　鋰離子電池正極材料所必需的鈷和鎳等稀有金屬都是在海外開(kāi)采的。約有6成的鈷開(kāi)采自剛果民主共和國(guó)。鎳的產(chǎn)地分布也不均衡，集中在東南亞地區(qū)等。
　　
　　此外，作為負(fù)極材料原材料的天然石墨約7成依賴于中國(guó)，日本的鋰電池原材料供應(yīng)穩(wěn)定性是一大課題。大型電池需要使用很多材料來(lái)生產(chǎn)。如果純電動(dòng)汽車開(kāi)始全面普及，各種材料遲早要發(fā)生供不應(yīng)求的問(wèn)題。
　　
　　日本開(kāi)始萌生代替供應(yīng)不穩(wěn)定的資源的技術(shù)。日本化工企業(yè)JSR采用在樹(shù)脂材料中預(yù)先添加少量鋰的“預(yù)摻雜”技術(shù)，提高了樹(shù)脂類負(fù)極材料的性能。其中應(yīng)用了子公司JM Energy擁有的技術(shù)和設(shè)備。
　　

JSR的負(fù)極材料改良裝置　

　
　　負(fù)極材料保有鋰離子的狀態(tài)就是已充電狀態(tài)。但電池首次充電時(shí)，負(fù)極材料會(huì)有若干離子未能釋放，導(dǎo)致充電容量減少。JSR對(duì)這方面進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)預(yù)先使負(fù)極材料含有鋰離子，來(lái)防止電池中交換的離子數(shù)量減少。最終開(kāi)發(fā)出了容量不易減少的負(fù)極材料。
　　
　　日本化工企業(yè)ADEKA開(kāi)發(fā)出了使用硫的負(fù)極材料“硫化聚丙烯腈（SPAN）”。盡管硫作為正負(fù)極材料的原材料而備受期待，但由于生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的對(duì)人體有害的硫化氫很難處理，此前一直無(wú)法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
　　
　　在用于半導(dǎo)體材料的表面處理等的硫酸鹽等產(chǎn)品群方面具有優(yōu)勢(shì)。該公司擁有硫化氫處理技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。力爭(zhēng)2020年度前后實(shí)現(xiàn)商品化，已從1月開(kāi)始進(jìn)行樣品供貨。
　　
　　此外，住友金屬礦山公司開(kāi)發(fā)出了可回收鈷并將其重新用作電池材料的新技術(shù)。計(jì)劃最早于2021年投入實(shí)用。