그리고 자연 에너지 발전 에너지 저장 장치를 사용하여 전기 자동차의 개발은 필수적인 차세대 배터리는 매우 인기가 있습니다. 즉, 등장 비용과 슈퍼 재료의 성능면에서 기존의 리튬 이온 배터리 이상입니다. 많은 국가가 금지 가솔린 차량을 시작했다 토론, 관심의 전기 자동차 전원 공급 장치가 특히 본 논문에서는 새로운 기술과 관련된 최근의 주목할만한 추세가 후속 보도했다 혁신적인 획기적인 배터리의 구동력을 집중, 특히하십시오.
본 발명 굳이 나프 리튬 코발트와 파, 유명한 리튬 이온 : 배터리의 새로운 세대가 가장 가까운 실제 모든 고체 배터리가 부모로서 리튬 이온 배터리 (주 : 있음 씨 아키라 요시노 (모든 동료의) 기술 이사 아사히 카세이 명성 화학에서 노벨상 수상자 중 한 명인, 전해질의 발명가는 모든 고체 상태 배터리에 대한 희망이 있다고 믿는다.
전성체 타입, EV의 원동력
전지는 양극과 음극으로 구성하고 리튬 이온 전지의 현재 이루어지는 세퍼레이터 그들 사이에 전해질의 리튬 이온 수송 채널은 매우 가연성 유기 용매이다. 난연제 고체 전해질로서 전해액을 이용한 전 고체 전지 유기 용제 전해액을 교체하면 안전성이 크게 향상됩니다.
큰 칸노 2011 동쪽에서 도요타 자동차와 가진 시간 교수 등 다른 공동 배터리가 사람들의 관심을 얻기 위해 시작하는 모든 고체 상태에 기회로 새로운 고체 전해질을 개발했다. 리튬 이온이 고체 전해질 층을 통해 매우 쉽게, 이온 전도도보다 더 전통적인 전해질 수준.
이온 전도도가 높은 경우, 배터리의 출력 전력이 증가 할 것이다. 그것은 전기 자동차에 장착하면 배터리 전원의 많은 급속한 가속 시작을 달성하기 위해 불충분하고 주행 성능이 크게 개선 될 필요가있다.
동관대 등 연구팀은 원소의 종류 등을 변경하여 물질적 인 개선을 계속하고있다. 2016 년에는 고체 전해질의 이온 전도도가 유기 전해액의 2 배 이상에 이르고 전지의 출력 밀도는 3 배 이상에 달했다. 이 배터리에 대한 솔리드 스테이트 배터리는 반복 충전 및 방전 1000 번 후에 용량이 거의 감쇠되지 않아 수명이 긴 배터리의 요구 사항을 충족합니다.
급속 충전이 가능해진다. 그러나, 윌 전통적인 리튬 덴 드라이트 형성하고 내부 단락의 위험이 발생하는 고속 충전 내의 다른 문제있다.이 문제는 고속 충전 문제 분 이내에 해결되면 해결 될 수 있습니다.
현재의 고체 전해질은 황 함량 때문에 대기 중 수분에 노출 될 때 황화수소 가스를 생성하며 실험실은 씰 내에서 작동하는 특수 장갑 상자가 필요하며 외기는 글로브 박스에 들어 가지 않아야합니다. 배터리 어셈블리의 합성이 특정 작동 조건에서 요구되는이 문제는 대량 생산 기술 장벽이 해결해야 할 수 있습니다되고있다. (도요타 - 미쓰이의 생산 프로세스를 완료하기 위해 이르면 재작년 같은 팀,하지만 대중되지 않음)
고체 전지 전해액의 핵심 기술, 즉 전해액의 이온 전도도를 증가시킨다. '전해액의 이온 전도도가 해결되는 고체 전지의 10 배 통상, 모든 문제이면.'감독 왕 평판 말한다.
종래 전해질 전도도가 거의 동등한 수준으로 감소하지만 비용이 1/3로 감소되지만 교수 지안 등은 17 희귀 금속 원소가 포함되지 않은 야생 고체 전해질을 개발했다.는 황화수소를 억제하려면 개선을 생산뿐만 아니라 전도성과 전해질의 다른 특성을 지속적으로 개선 할 필요가 (참고 :이 고민 칸노 팀 교수는 또한, 황화물 전해질 팀의 자신의 실험실 합성의 창없는 성능은 미쓰이의 크기보다 훨씬 덜했다 전해질의 화학적 생산, 도요타는 기본적으로 프로젝트 기금을 종료했습니다)
칸노 (Kanann) 교수는 배터리 용량을 결정하는 전극의 선택도 어렵다고 말한다. "많은 연구팀이 전해액과 일치시키기 위해 전극에 적합한 물질을 찾고있다."
일본 국립 재료 연구원의 다카다 코 도모 (Takada Kodomo) 부원장은 실리콘을 주성분으로하는 음극 재료의 새로운 시스템을 개발했다. 약 10 배, 종래의 리튬 이온 전지로 증가 하였다. 전체 배터리 용량이 균일하게 실리콘이 될 수있는 부분 구조 설계, 팽창 및 수축에 의해 약 50 %의 산화 규소로 증가 할 것으로 예상 될 수있는 문제를 축소하지 실리콘 전극을 효과적으로 해소 할 수있다 .
Takata 부국장은 "이 원리는 검증 될 수 있지만 양산에 적합한 기술을 개발할 필요가있다"며 현재 기판에 실리콘 박막을 부착하는 복잡한 단계 등의 문제가있다.
도요타는 중반 2020 2030 주위에 다음, 기술적 과제를 완료합니다. 2020 년 전에 모든 고체 전지 사업의 절반을 달성 할 계획 EV는 더 이상 꿈이 없을 것입니다 고체 배터리가 장착되어 있습니다. 물론, 기존의 리튬 이온 넘어 배터리는 고체 배터리의 홍보에있어 가장 중요한 요소입니다.
전해질의 브레이크 장벽 고농도
처음으로 1991 년에 소니, 아사히 카세이 회사에 의해 리튬 이온 배터리의 성능이 점차 향상되지만, 이후 개선. 상용화하지만, 기술의 상한에 가깝습니다. 현재이 기술은 장벽을 깰 수, 희망 고농도 전해질의 고체 전해질 특성과 함께 전극 물질 등을 개선하여 리튬 이온 전지의 성능을 더욱 향상시킵니다.
요코하마 국립 대학 교수 마사요시 와타나베는 말했다 : 고체 비 휘발성처럼 '전해질 두껍게함으로써, 고체 자연을 가까이하게'뿐만 아니라 불연성의 특성을 가지고, 그것이 우리가 높은 수준의 보안을 얻을하려는 것이 아니다 전해액 고농도의 전해질 농도의 약 3 배에 해당하는 전지를 성공적으로 개발 한 Watanabe 교수.
통상의 전해질에서는 유기 용매 분자의 일부만이 리튬 이온에 결합하고, 결합하지 않은 자유 분자는 전해질을 이탈하여 자유롭게 휘발 될 수있어 반복 충 방전시 쉽게 분해되어 전해질, 전극 등을 형성 할 수있다 열화의 가장 큰 이유는 소위 '폴리 에테르'유기 용매로, 혼합 비율로 둘러싸인 리튬 이온의 성질을 가지고있어 다양한 분자 형태의 폴리 에테르가 거의 발견되었다 이 전해질의 리튬 이온 조합으로 모든 전극의 열화 등을 효과적으로 방지하여 수명이 긴 배터리를 개발할 수 있습니다.
야마다 교수는 2014 년에 고농도 전해질을 사용하여 배터리 충전 시간을 일반 리튬 이온 배터리의 1/3로 줄이는 데 성공한 도쿄 대학의 교수 인 야마다 교수를 지적했다. 야마다 교수는 "과거에는 높은 상식 농도가 낮 으면 배터리 반응 속도가 느려지고 고농도의 전해질은 리튬 이온 배터리에 적합하지 않은 것으로 간주됩니다.
2017 년에 우리는 난연성 트리메틸 포스페이트를 유기 용제로 사용하는 리튬 이온 배터리 소화 약제를 가지고 있으며 화재 발생시에도 화상을 입지 않을 강한 불연성 전해질을 개발했습니다. 섭씨 200도까지 가열하면 불꽃을 뿜어 낼 수있는 불꽃이 생기므로 리튬 배터리의 점화를 방해하는 불꽃이 발생하지 않는 배터리를 개발할 수있는 기회가 될 수 있습니다.
기다릴 가치가있는 다양한 새로운 배터리 기능이 있지만 주요 문제는 배터리에 사용 된 이러한 물질의 실험실 합성 비용으로, 가격은 매우 비싸다. 야마다 교수는 '대량 생산을 달성하기 위해 미래에는 더 이상 특별한 것이 아니며, 가격은 자연스럽게 떨어질 것입니다.
전극 재료를 향상시키는 하나의 방법은, 새로운 물질을 개발할 수있는 바와 같이 종래의 발전을 억제 오하라 기업 (미쓰이 라인)에 의해 제조 된 전지 전극 재료의 용량과 출력이 향상되는 긍정적. 광학 유리의 조작으로 혼합 급속 충전, 저온 첨가제의 용량의 감소.이 양극 재료를 이용한 고체 전지에 혼입 될 수있는 유리 재료 'LICGC'의 독립적 현상이라고한다. LIGGC가 테스트를 위해, 고체 전지의 양극 재료에 첨가 배터리 충전 속도가 약 40 %, 영하 20 개 섭씨 약 25 %의 증가에 의해 증가 된 종래의 리튬 이온 전지 (LIB) 용량에 비해 빠른 방전의 3 배 속도. 이러한 세포는 추운 곳에서 예측에 적합 할 수있다 다른 실험에서, 충전 시간 및 출력 전력의 개선이 또한 확인되었다.
테라 니시 등 키시 조수 오카야마 대학이 급속 충 방전이 양극과 관련 될 수있다 개발 하였다. 리튬 이온의 금속 산화물에 집중 그의 연구를 끈다. 바륨 및 양극 재료의 입자의 표면에 코팅 된 티타늄 - 함유 물질 입자 후, 배터리 시험은 일반적인 리튬 이온 배터리 속도 충전의 5 배가 될 수 있습니다.
'우리는 새로운 기술을 적용 할 경우 전기 자동차 (EV) 빠른만큼 즉시 연료 차량, 전기 자동차 연료를 시작할 수 있습니다로에 비해 수십 분을 소비 할 필요도 충전은, 가장 큰 단점은 테라 니시 도우미가 말했다 존재 그리고, 상기 EV. "개선 된 전해질 및 전극을 통해의 충전 시간을 단축하는 리튬 이온 전지 새벽의 성능 향상이 기대된다.
으로 긴 휴식에 관해서는 기존의 상식 희망에 리튬 이온 배터리를 기존에 새로운 세포의 다음 세대로 이어지는 길을 열 것이다, 지속적으로 개발.
