日本国立物质材料研究机构的主任研究员松田翔一等人开发出了把自动实验机器人与数据分析结合起来的材料开发方法。成功制造出使锂空气电池（属于新一代蓄电池）的周期寿命延长至约2倍的电解液。力争通过与企业的联合开发等推进实用化。
锂空气电池被认为在理论上能实现锂离子电池数倍的能量密度。一般来说，锂空气电池的负极采用锂金属，正极采用空气。除了充电一次可长时间使用之外，重量更轻，因此有望应用于无人机等。另一方面，课题是充放电的周期寿命短。
 |
| 物质材料研究机构开发的自动实验机器人能以人手100倍以上的效率完成实验（图片由物质材料研究机构的主任研究员松田提供） |
研发团队此次力争抑制对周期寿命产生影响的负极和电解液的劣化。把自动实验机器人和数据科学的知识结合起来，寻求短时间内找出加入电解液的5种添加物的最佳组合。
据称利用机器人，能将人类每天只能进行约10次的实验增加至每天1000次左右。还结合了利用数据分析的方法探索更好选项的“贝叶斯优化(Bayesian Optimization)”，从1000多万种组合中探索了有效的组合。
研究团队利用找到的添加物组合试制了锂空气电池，与不加入添加物时相比，周期寿命增至约2倍。松田表示，“只要5种添加物中的2种有所不同，结果就会很不一样”。据称在实验中发现了能在负极上形成优质膜的绝佳组合。
 |
|
本次制造的纽扣电池与并未加入添加物的电池相比，寿命延长至2倍（图片由物质材料研究机构的主任研究员松田提供） |
锂空气电池进行充放电时，负极和电解液发生反应，蓄电容量随之减少。通过往电解液中加入多种添加物，在负极表面形成膜，能防止这种反应，但添加物有无数种组合。此前，根据研究人员的长期经验和感觉来探索组合，效率低下。
2021年12月，日本物质材料研究机构和软银组建的研发团队开发了超过锂离子电池能量密度、达到每公斤500瓦时级的锂空气电池。不过，当时的充放电周期寿命仅为约10次。
研发团队还将尝试把这种开发方式应用于正和软银合作研发的电池上。还计划应用于钠离子电池等其他蓄电池的电解液，以提高性能。
版权声明：日本经济新闻社版权所有，未经授权不得转载或部分复制，违者必究。