鋰電世界訊，Na離子、Mg離子、Ca離子及Al離子等可作為離子導(dǎo)體代替鋰離子充電電池中的鋰離子，利用這些離子導(dǎo)體的充電電池開(kāi)發(fā)日益活躍起來(lái)。目的是實(shí)現(xiàn)電池的低成本化與高容量化。

低成本化方面的目標(biāo)是，通過(guò)采用比鋰離子低廉且安全性出色的離子導(dǎo)體，來(lái)降低系統(tǒng)成本。比如，住友電氣工業(yè)與京都大學(xué)能源科學(xué)研究系的萩原研究室，共同開(kāi)發(fā)出了可在低于100℃的中低溫下工作的鈉（Na）離子充電電池。目前已在住友電工的大阪制作所，將4個(gè)9kWh的電池模塊（共計(jì)36kWh）連接到該所內(nèi)的電力系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)證試驗(yàn)。

采用Na離子的充電電池目前有日本礙子（NGK）已實(shí)現(xiàn)商用化的NAS（硫磺鈉）電池和瑞士MES-DEA公司的鈉鎳氯化物充電電池。但由于這些電池需要結(jié)合使用溶融的Na與陶瓷固體電解質(zhì)，因此需要將溫度提高到300℃才能工作。

住友電工等開(kāi)發(fā)的電池只用混有雙(氟磺酰)亞胺鈉（NaFSA）和雙(氟磺酰)亞胺鉀（KFSA）的熔鹽來(lái)構(gòu)成電解液。電解液的融點(diǎn)僅為57℃，可在57～190℃的溫度范圍內(nèi)工作。

住友電工的目標(biāo)是將這種電池用于中等規(guī)模的電網(wǎng)及普通住宅等的電力儲(chǔ)存、頻繁行駛的卡車(chē)及巴士等商用車(chē)上。

讓二價(jià)離子移動(dòng)

另一方面，為實(shí)現(xiàn)高容量化而利用Mg離子或Ca離子作為離子導(dǎo)體代替鋰離子的研發(fā)活動(dòng)也十分活躍。鋰離子充電電池利用的是讓一價(jià)離子Li＋移動(dòng)的電池反應(yīng)，而采用Mg離子或Ca離子的電池有望通過(guò)交換Mg^2＋或Ca^2＋＋等二價(jià)離子，來(lái)實(shí)現(xiàn)高容量化（圖A-1）。而且，Mg或Ca與Li相比，資源儲(chǔ)量豐富，有望降低材料成本。

目前較為活躍的電池研究是，并非像目前的鋰離子充電電池那樣利用一價(jià)離子，而是通過(guò)使Mg及Ca等2價(jià)離子移動(dòng)，來(lái)提高能量密度。

Mg離子電池方面，除了大學(xué)之外，日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、埼玉縣產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合中心及索尼等均在學(xué)會(huì)等會(huì)議上介紹了電池特性。但Mg離子電池因材料會(huì)隨著充放電明顯劣化，因此目前還很難作為充電電池使用，業(yè)界寄希望于今后的材料開(kāi)發(fā)。Ca離子電池也一樣，人們將繼續(xù)探索可以充放電的材料。

此外，為了使采用鋰離子的電池實(shí)現(xiàn)高容量化，與材料候選較多的負(fù)極相比，材料候選相對(duì)較少的正極材料的開(kāi)發(fā)不可缺少。目前，備受關(guān)注的是固溶體類正極材料等使兩個(gè)鋰離子移動(dòng)的氟化橄欖石類及硅酸鹽類等材料。而且，多電子移動(dòng)型電池方面，將有機(jī)材料用于正極材料的研發(fā)活動(dòng)也非常活躍。