东京工业大学荒井创教授等人组成的研究团队成功地提高了无起火风险的新一代蓄电池——水系质子电池的性能。在将电压由原来的0.3伏特提高到0.6伏特后，确认能够在50个周期内稳定地充放电。研发目标是将其作为替代锂离子电池、具有高度安全性能够实用的蓄电池。
本次研究开发的电池单元
目前的锂离子电池由于电解液中含有可燃物，有起火的危险，属于消防法规定的危险物品。因此，锂离子电池存在蓄电设备的安装场所等受限、安全装置的安装成本高等问题。
荒井教授等认为有必要开发不燃性蓄电池，并将目光投向了水系质子电池。电解液采用硫酸代替易燃的有机材料。
水系质子电池通过氢离子（质子）的移动进行充放电。其特点在于“氢离子在酸性水溶液中反复接力形式的超高速移动”（荒井教授）。并且氢离子与水溶液的相容性好，仅需数分钟即可完成充电。
水系质子电池还极有可能提高蓄电容量。一般认为氢离子可以比锂离子更高的密度进入电极。进入的离子越多，电池的容量就越大。另一方面，锂离子的充放电容量被认为只有其理论容量的一半左右。
不同于存在国家间资源分布不均问题的锂元素，水系质子电池可以事先中长期稳定供应，因此有空间降低电池的成本。
研究团队此次将钼基电极与硫酸相结合，通过运行实验证实可以在0.6伏特的电压下充放电50次。另外，还发现可以在短短5分钟内完成充电。
如果在电极中采用钒基材料，则电压有望提高到1伏特的水平。今后将继续通过改变电极材料的组合来追求更高的性能。
未来，水系质子电池有望作为储存太阳能发电等可再生能源的固定型蓄电池投入实际使用。
荒井教授也认为，水系质子电池的研究还处于起步阶段，且表示“为了达成实用化，需要在5〜15年的时间跨度内不断开发材料”。
当前的目标是在2伏特的相对较高的电压下工作和增加电极的容量。如果研究人员在世界范围内增加的话，竞争将变得激烈，实用化的时间可能还会提前。
日文：土屋丈太、《日经产业新闻》、2023/5/10
中文：JST客观日本编辑部
