NEC开发高电压、寿命长的次世代锰系锂离子充电电池

NEC日前开发了一款全新锰系锂离子充电电池，其电池包含了可产生高电压的正极材料、以及在产生高电压的同时提升其稳定性的电解液。藉由此充电电池的研发，未来将能延长电动车的续航距离、并减轻电池重量，突破现行电动车难以克服的两大瓶颈。

NEC目前使用蕴藏量丰富、低价的锰元素作为正极材料，开发、生产锂离子充电电池，并使用于电动车及家用大容量蓄电设备中。然而，如何提升其能源密度仍是目前亟待克服的议题。为此，NEC致力于开发可产生高电压电力的电池、以及可控制正极表面于高电压生成时所产生氧化分解情形的电解液。

本次所开发的正极材料及电解液，不仅能够维持电池的安定性，更可提升30％的能源密度，达到电池大容量、轻量化的双重目的。透过这项研发，未来将能满足延长电动车续航距离、减轻蓄电系统重量、以及因电池模组数量的减少而使电池管理更加容易等多重益处。除此之外，本次开发的充电电池，更与现有4V锂离子充电电池拥有相同的电池寿命。

本次开发的充电电池特点如下：

1. 开发高电压、高安全性的正极材料 满足电池的大容量、轻量化

NEC针对现行使用、充电时提供高度安全性的尖晶石构造锰系正极材料，将其部份材料置换成镍金属材质，以促进高电压的生成。透过该正极材料与黑铅材质的负极材料，可使平均工作电压由现有的3.8V大幅提升至4.5V，能量密度亦由现有的150Wh/kg提升至200Wh/kg。换句话说，相同重量的电池，可扩充30％的蓄电容量；而同样的蓄电容量中，能够减轻30％的电池重量。

2. 开发新型电解液 实现高工作电压、寿命长的电池

将电解液的溶剂自碳酸盐改为耐氧化性高的氟素溶剂，以降低现行二次电池中正极材料与电解液介面的氧化分解情形。于室温下（20℃）进行500次循环充放电测试后，蓄电容量为塬始容量之80%；而于高温下（40℃）则是塬始容量的60％，并且与现行4V电池拥有相同等级的电池寿命。除此之外，透过降低电池模组内部气体的产生，高温下循环测试后的电池膨胀率，亦由现有的2倍以上大幅缩减10％，有效提升其实用性。

NEC将针对锰系锂离子充电电池的容量、寿命、稳定性等进行持续性的研发改善，并将其成果贡献至电动车及大型固定式蓄电装置产品中，协助人类迈向更便利的科技智慧生活。