Sumitomo Osaka Cement獨家採用磷酸鐵鋰正極材料,高安全性獲好評

 

刊登日期:2018/4/18
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日本Sumitomo Osaka Cement公司在2017年時將鋰離子電池(LiB)用正極材料的生產能力予以倍增,從一年1000噸提高至2000噸。由於穩定的性能受到矚目,汽車周邊機器或住宅用途的需求正逐漸增強之中。目前其他業者開發的正極材料大多使用稀有金屬,而Sumitomo Osaka Cement為提高電池的安全性,且預測稀有金屬未來將面臨資源不足的困境,因此改為採用磷酸鐵鋰(Lithium iron phosphate)。

然而正極材料的開發起源是從尚無明確用途的奈米粒子開發開始。由於1980年代面臨從「厚重大型」產業轉向「輕薄短小」產業的構造轉換時期,因此Sumitomo Osaka Cement也不得不在本業的水泥事業以外另闢新領域以追求成長、創新,因此開始了無機物細微化之奈米粒子合成之技術開發。其後在2000年更將奈米粒子製作技術應用於鋰離子電池的材料生產開發上,並採用當時業界鮮少使用的磷酸鐵鋰進行正極材料的開發,並於2010年成功地達到製品化目標,並採用於住宅用、汽車周邊機器用之電池。

目前使用磷酸鐵鋰生產正極材料的業者僅Sumitomo Osaka Cement。雖然其他業者的正極材料主要是以鎳或鈷等稀有金屬做為原料,但磷酸鐵鋰的結晶結構不易崩解,且相較於稀有金屬,電池燃燒或爆炸的危險性也較少,循環使用壽命長。另外從未來稀有金屬面臨資源耗竭問題的觀點來看,磷酸鐵鋰則有其優勢地位。

唯磷酸鐵鋰的高電阻為其缺點,容易導致充電電力因熱產生變化,造成電力損失等問題。而Sumitomo Osaka Cement則在磷酸鐵鋰粒子的表面加上厚度約2奈米之碳膜,降低了電阻,解決磷酸鐵鋰既有之問題。此外,Sumitomo Osaka Cement也開發了可縮短鋰離子電池中鋰離子與電子之移動距離的技術,在高溫、高壓的水溶液中合成磷酸鐵鋰,讓磷酸鐵鋰的粒子縮小到極小,縮短了移動距離。另外,Sumitomo Osaka Cemen也成功地加快了鋰離子的移動速度,提高了電池之性能。

目前日本國內的水泥市場維持穩定需求,但預測2020年東京奧運之後的內需將會開始走下坡,各家水泥業者也紛紛強化非水泥事業的發展,而Sumitomo Osaka Cemen擴大發展正極材料事業即為其代表例。此外,在全球電動車時代加速來臨的潮流中,Sumitomo Osaka Cemen並未將主戰場放在車載或驅動類用途,而是周邊的電子裝置用途,且因其高安全性與高度可靠性也促使歐洲高級車車廠的採用實績逐漸增加中。


資料來源: 日經產業新聞 / 材料世界網編譯
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