日本山形大學等開發出了使鋰離子電池的電解液變成凝膠狀、提高安全性的“半固態”電池。從事電池製造的初創企業將使內建這種電池的手機殼實現商品化，並於2022年度上市。據稱，與此前的鋰離子電池相比，可充電次數達到約2倍，充電時間則幾乎減為一半。力爭3～5年後進入純電動汽車（EV）的電池市場。
鋰離子電池與鉛電池等相比，能量密度更高，即使容積較小，也能產生較大能量。不過，由於採用成分類似於煤油的電解液，存在撞擊和過充電導致起火的風險。據稱，從安全性的方面出發，汽車行業對於採用固態電解質的全固態電池的期待強烈，但開發面臨諸多課題。
山形大學新一代電池研究室的準教授森下正典選擇了使電解液變為半固態的凝膠狀的研發路線。
採用大阪曹達開發的凝膠化劑、呈凝膠狀的電解液
在電解液凝膠化之後，存在充電之際凝膠氧化分解這一缺點。在此情況下，森下準教授等攜手擁有生產特殊電解液用凝膠化劑的技術的日本化學企業大阪曹達(OSAKA SODA)，開發出了施加電壓也不會氧化分解、仍能保持較高離子導電性的凝膠狀電解液。
變為凝膠狀的電解液不易蒸發和膨脹，能抑制起火和漏液。在電池穿刺實驗中，鋰離子電池在表面溫度達到700度後出現冒煙和燃燒，而半固態電池僅上升約200度，森下準教授表示“電池仍能使用”。
不僅是安全方面，效能也更為卓越。從試製的名片大小、容量為1500～2000毫安時的半固態電池來看，與相同大小的鋰離子電池相比，可充電次數達到約2倍的近1000次，充電時間約為幾乎為一半的30分鐘。
山形大學等表示“能夠製造容量更大的半固態電池”。要生產汽車行業著力開發的全固態電池，需要全新的裝置，但半固態電池具備能用鋰離子電池的裝置製造的優點。
為使山形大學的電池技術實現實用化和產品化而在2019年設立的BIH（Battery Innovation Hub，位於山形縣米澤市）將於2022年度發售第1款商品。設想推出的是內建容量1500～2000毫安時半固態電池的手機殼。
手機殼表面設計成運用米澤市傳統技術的“米澤織”的圖案，將打造兼具功能性和設計性的商品。作為地區的特產品，還在考慮作為米澤市的家鄉納稅的贈品等推廣方式。價格未定，但BIH的社長長谷川貴一表示“希望定價比美國蘋果的正規指定商品更加便宜”。
山形大學開發的半固態電池將與攜手合作的日本國內外電池企業啟動量產體制。同時還將開拓作為頸部冷卻器（neck cooler）等可穿戴裝置和保健用品等小型器件電源的需求。山形大學的森下準教授表示“將在3～5年後拿出大型化的時間表，力爭作為純電動汽車的車載電池得到使用”。
版權宣告：日本經濟新聞社版權所有，未經授權不得轉載或部分複製，違者必究。
日經中文網 https://cn.nikkei.com
