东芝研发出超高速充放电的锂电池 负极采用紫钨

在不久前落幕的“2018年横滨人车科技展” 上， 东芝材料展出一款负极材料使用紫色氧化钨，可实现超快速充电的锂离子电池。这种电池应用范围从汽车、微型/轻度混合动力火车、电梯、不间断电源UPS到大电流电源，应用优势明显，覆盖范围广泛。作为锂离子电池技术领域的先驱者，新型电池材料极有可能正式进入商用，这或许将使氧化钨的需求市场进一步扩大。

据了解，东芝材料所开发氧化钨粉末作为新电池设备的电极材料，因为氧化钨有助于电子传导性和锂离子扩散，实现超快速充放电。这种材料可以构建高功率密度的电池器件，从而实现更小，更轻的器件。

更具体的细节是，东芝所研发的是一种称为WO_2.72的粉末材料，也是被我们业界所称之为紫色氧化钨的材料。紫色氧化钨是氧化钨的一种，其外观为紫色细碎晶体状粉末，是我国近些年开发出来的氧化钨产品，其相成分为 W₁₈O₄₉，由于其具有最大的中孔体积，最小的微孔体积，最窄的孔径分布，最小的分数维数、最大的平均孔径和比表面积，是制取超细钨粉或纳米钨粉、光催化材料、石油催化剂、微电子集成电路板的优选材料。

紫色氧化钨的制备工艺主要有APT湿氢直接还原法、钨酸氢还原法、APT氨气轻度还原法等。但东芝并没有介绍他们的紫色氧化钨制取工艺。据东芝材料的官网介绍，紫色氧化钨具有非常高的化学活性，可此增强电子传导性。由于该材料内阻小，而且具备优异的Li离子扩散性，采用紫色氧化钨作为电池负极可以实现大电流的充放电。特别是低温环境下放电特性优异，并且即使在-40℃下依然具备等于或高于双层电容器（EDLC）放电特性的速率特性。而在此前，Li离子二次电池和Li离子电容器在低温下的速率特性一直是未解决的课题。

该电池的特点是功率密度和能量密度都可以提高到双层电容器的2到3倍。与旨在提高EDLC能量密度的锂离子电容器相比，能量密度也得到了提升。在电容器领域，Li离子二次电池由于输出功率不足而且开发困难，所以不适合高输出用途领域，而这一电池的开发将使得高输出功率用途领域使用电池成为可能。

作为锂离子电池界的技术龙头企业，东芝公司在展会上展出示其新研制的样品电池后，希望能将该新成果作为电池材料供应给其它电池制造商，商用潜力十分巨大。若得以推广，钨材料将不再只是锂离子电池制造领域的旁观者。

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