Und die Entwicklung von Elektrofahrzeugen mit natürlicher Energie Energieerzeugung Energiespeicherung sind wesentliche Batterien des nächsten Generation sind sehr beliebt. Das ist mehr als die herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien in Bezug auf Kosten und Leistung von Supermaterial entstanden. Viele Länder Verbot Benzinfahrzeuge begonnen haben Diskussion, vor allem für das Elektrofahrzeug Stromversorgung der Aufmerksamkeit ist besonders dieses Papier konzentriert, um die Antriebskraft der revolutionären Durchbruch Batterie, die kürzlich bemerkenswerte Trends zu neuen Technologien waren Berichte Follow-up zusammen.
Technischer Direktor Asahi Kasei Ruf (des Lands) Herr Akira Yoshino, dass: eine neue Generation von Batterien, die am nächsten praktisch alles feste Batterie ist eine Lithium-Ionen-Batterie als Mutter (Anmerkung: eine Stufe mit der Erfindung Goodenough Lithiumcobaltats, Lithium-Ionen-berühmt Erfinder des Elektrolyten), die eine der Nobelpreis für Chemie Kandidat ist. er glaubt, dass all-Solid-State-Batterie viel versprechende sehr sinnvoll ist.
All-Solid-Typ, die treibende Kraft von EV
Zelle besteht aus positiven und negativen Elektroden und einem Separator dazwischen Elektrolyten Lithium-Ionen-Transportkanal nun der Lithiumionen-Batterie besteht, ist extrem leicht entzündlich organisches Lösungsmittel. All-Festkörperbatterie unter Verwendung einer Elektrolytlösung als Flammschutzmittel Festelektrolyten Ersetzen Sie den organischen Lösungsmittelelektrolyten, Sicherheit wird stark erhöht.
Bei 2011 East für eine große Kanno ein Professoren und andere mit Toyota Motor und anderen entwickelten gemeinsam einen neuen Festelektrolyt als eine Gelegenheit, all-Solid-State-Batterie die Aufmerksamkeit der Leute zu bekommen beginnt. Lithium-Ionen ist extrem einfach durch die Festelektrolytschicht, die Ionenleitfähigkeit sogar mehr als Herkömmliches Elektrolytniveau.
Wenn die Ionenleitfähigkeit hoch ist, wird die Ausgangsleistung der Batterie erhöhen. Es ist auf einem Elektroauto montiert, müssen Sie eine Menge Batterieleistung unzureichend ist, um die schnelle Beschleunigung Start zu erreichen und Fahrleistung stark verbessert wird.
Die DongGung Universität und andere Forschungsteams werden die Materialverbesserung durch Änderung der Elementtypen usw. weiter vorantreiben. Im Jahr 2016 erreichte die Ionenleitfähigkeit des Festelektrolyten mehr als das Doppelte des organischen Elektrolyten und die Leistungsdichte der Zelle erreichte mehr als das Dreifache. Die Festkörperbatterie für diese Batterie nach wiederholten Lade- und Entladezyklen 1000 Mal, ist die Kapazität fast keine Dämpfung, um die Anforderungen der langlebigen Batterie zu erfüllen.
Schnelles Laden ist möglich.Allerdings, wie bei den traditionellen Lithium-Batterien in der Schnellladung auch Dendriten und andere interne Probleme, was zu internen Kurzschluss versteckte Probleme.Wenn dieses Problem gelöst ist, ist das Problem der Schnellladung innerhalb weniger Minuten Kann gelöst werden.
Gegenwärtige Festelektrolyten erzeugen aufgrund ihres Schwefelgehalts Schwefelwasserstoffgas, wenn sie der Feuchtigkeit in der Luft ausgesetzt sind, und Laboratorien benötigen spezielle Handschuhkästen, die innerhalb der Dichtung arbeiten, und die Außenluft darf nicht in die Handschuhbox gelangen. Die Montage der Batterie in die Batterie muss unter solchen speziellen Bedingungen betrieben werden, und das Problem wird erst gelöst, wenn die Massenproduktion eine technische Barriere darstellt. (Das Toyota-Mitsui-Team hat den Produktionsprozess bereits vor zwei Jahren abgeschlossen, kann es aber nicht veröffentlichen)
Festkörperbatterie-Technologie ist der Kern des Elektrolyts, dh, um die Ionenleitfähigkeit des Elektrolyten zu verbessern. "Wenn die Ionenleitfähigkeit ist 10-mal der normale Elektrolyt, Festkörperbatterie, alle Probleme gelöst." Yoshino Honorary Director.
Professor Kanno und andere entwickelten in 17 Jahren einen Festelektrolyten, der keine seltenen Metallelemente enthielt, und obwohl die Leitfähigkeit fast auf das gleiche Niveau wie bei dem herkömmlichen Elektrolyten fiel, wurden die Kosten um 1/3 reduziert, wenn Schwefelwasserstoffgas unterdrückt werden soll (Anmerkung: Dies ist auch die Notlage von Professor Kanno Team, ihre Labor-Synthese von Ge-freien Sulfid-Elektrolyten weit unter der Leistung des Mitsui-Teams war die Größe Chemische Produktion von Elektrolyten, Toyota hat grundsätzlich die Projektfinanzierung beendet)
die Elektrode auswählen, bestimmt die Batteriekapazität sehr schwierig ist, Kanno Professor sagte: ‚Viele Forschungsteams für geeignetes Elektrodenmaterial (Elektrolyten Spiel) suchen‘
Takada Kodomo, stellvertretender Direktor des Nationalen Instituts für Materialforschung in Japan, hat ein neues System von negativen Elektrodenmaterialien entwickelt, hauptsächlich Silizium, dessen negative Elektrodenkapazität sein kann erhöhte sich auf etwa 10-fache der herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. ganzen Batteriekapazität effektiv gelöst werden können gleichmäßig Silizium, Siliziumelektroden sein kann nie Problem kollabieren durch die Teilstrukturentwurf, Expansions- und Kontraktions erwartet werden kann um etwa 50% Siliziumoxid erhöhen .
Takada stellvertretender Direktor, erklärte: „Obwohl die Prinzipien überprüft werden können, aber es ist notwendig, Technologie für die Massenproduktion zu entwickeln‚Jetzt Siliziumfilm besteht auf einem Substrat zu dem Schritt komplexer Probleme abgeschieden wird..
Toyota plant, die Hälfte aller Solid-State-Batterie-Geschäft vor den 2020er Jahren zu erreichen. Wenn die Mitte 2020 die technischen Herausforderungen zu vervollständigen, dann um das Jahr 2030, sind EV ausgestattet mit Solid-State-Batterien nicht mehr ein Traum. Natürlich über die bestehende Lithium-Ionen Batterien sind der wichtigste Faktor bei der Förderung von Festkörperbatterien.
Barrieren brechen hohe Elektrolytkonzentrationen
Lithium-Ionen-Akku von Sony, Asahi Kasei Unternehmen im Jahr 1991 zum ersten Mal des Handel gebracht. Mit Nachbesserungen, obwohl die Leistung nach und nach verbessert, aber in der Nähe der oberen Grenze der Technologie. Derzeit ist diese Technologie Barrieren brechen kann, Hoffnung Eigenschaften des Festelektrolyten und eine hohe Konzentration des Elektrolyten ähnlich. Verbesserung durch die Hilfselektrodenmaterial und dergleichen, um die Leistung der Batterie Lithiumionen zu verbessern.
Professor Yasuo Watanabe von der Yokohama National University sagte: "Indem man den Elektrolyt dicker macht, wird er zu einer feststoffähnlichen Eigenschaft." Er ist so fest wie ein nichtflüchtiger Stoff und hat eine nicht entflammbare Eigenschaft, die nicht genau die hohe Sicherheit ist, die wir wollen Batterien? Professor Watanabe, der erfolgreich das Äquivalent von etwa 3 mal die aktuelle Konzentration von Elektrolyt hoher Konzentration von Elektrolyt entwickelt.
Der Elektrolyt typischerweise nur ein Teil des Moleküls des organischen Lösungsmittels in Kombination mit Lithiumionen. Freie ungebundene Moleküle können die Elektrolytlösung frei verdunsten Ausgang in wiederholtem Laden und Entladen leicht zerlegt werden eine Elektrolytlösung, die Elektrode zu werden, usw. Der Hauptgrund für die Verschlechterung ist bemerkenswert ist das sogenannte "Polyether" organisches Lösungsmittel, es hat die Art der Lithium-Ionen umgeben von dem Mischungsverhältnis arbeiten hart und festgestellt, dass eine Vielzahl von molekularen Formen von Polyether fast Alle mit Lithium-Ionen-Kombination dieses Elektrolyts können die Verschlechterung von Elektroden usw. wirksam verhindern, um eine langlebige Batterie zu entwickeln.
Professor Atsuo Yamada von der Universität Tokio, der im Jahr 2014 hohe Konzentrationen von Elektrolyten verwendet werden, die Ladezeit wird in der Regel auf 1/3 der Lithium-Ionen-Batterien reduziert haben, sagte Professor Yamada gelungen: ‚In der Vergangenheit gesunden Menschenverstand, wenn es hoch erreicht Konzentration, dann die Batterie Reaktionsgeschwindigkeit wird langsam sein, hohe Konzentrationen von Elektrolyt gilt als nicht geeignet für Lithium-Ionen-Batterien.
Im Jahr 2017 entwickelten wir einen starken, nicht brennbaren Elektrolyten, der auch ein Lithium-Ionen-Batterie-Löschmittel enthält, das flammhemmendes Trimethylphosphat als organisches Lösungsmittel verwendet und selbst in der Nähe von Feuer nicht verbrennt. Wenn es auf 200 Grad Celsius erhitzt wird, wird es eine Flamme erzeugen, die die Flamme löschen kann, so dass es eine Gelegenheit werden kann, eine funkenfreie Batterie zu entwickeln, die die Zündung einer Lithiumbatterie verhindert.
. Obwohl eine Vielzahl von Funktionen an die neue Batterie zu freuen, aber das Hauptproblem ist, die Kosten für die Laborsynthese dieser Batteriematerialien, der Preis extrem teuer Professor Yamada ist, sagte: ‚Die Zukunft der Massenproduktion zu erreichen, ist das Material nicht mehr speziell, Die Kosten des Preises werden natürlich fallen.
Eine der Möglichkeiten, das Elektrodenmaterial zu verbessern, besteht darin, ein neues Material zu entwickeln, das mit dem vorhandenen positiven Elektrodenmaterial gemischt werden kann, um die Kapazität und die Ausgangsleistung der Batterie zu erhöhen. Zusatzmaterial mit verringerter Kapazität unter Schnellladung und bei niedrigen Temperaturen Dieses unabhängig entwickelte Glasmaterial, genannt "LICGC", kann mit dem Kathodenmaterial der Festkörperbatterie gemischt werden.LIGGC wird zu der im Kathodenmaterial getesteten Festkörperbatterie hinzugefügt Die Batterie entlädt sich dreimal schneller als die normale Lithium-Ionen-Batterie (LIB), die die Kapazität um etwa 40% erhöht und sich bei minus 20 Grad Celsius um etwa 25% erhöht.Diese Batterie wird voraussichtlich für den Einsatz an kalten Orten geeignet sein In anderen Experimenten wurde die Verbesserung der Ladezeit und der Ausgangsleistung ebenfalls bestätigt.
Okayama University, Tempel des Westens Gui Zhi Assistent für die erfolgreiche Entwicklung einer schnellen Ladung und Entladung im Zusammenhang mit positiven.Er konzentriert sich auf Forschung kann Lithium-Ionen-Metalloxid anziehen.Auf der Oberfläche des Kathodenmaterials mit Titan und Barium und anderen Materialpartikeln beschichtet, Der Test der Batterie kann 5 Mal die übliche Lithium-Ionen-Akku-Ladegeschwindigkeit betragen.
Elektroautos brauchen sogar einige Minuten, um schnell aufzuladen. Das ist der größte Nachteil, den Elektroautos im Vergleich zu einem kraftstoffsparenden Auto haben, das sofort gestartet werden kann, sagt Temple's TA: "Wenn Sie neue Technologien anwenden können Es wird erwartet, dass die EV-Ladezeit verkürzt wird. "Durch die Verbesserung des Elektrolyten und der Elektrode wurde der Beginn der Verbesserung der Leistung der Lithium-Ionen-Batterie gesehen.
Solange ich den bestehenden gesunden Menschenverstand bremse, um mich weiterzuentwickeln, glaube ich an die vorhandene Lithium-Ionen-Batterie, die auf der Art und Weise beruht, eine neue Generation von Batterien für die nächste Generation der Straße zu erschließen.
