و توسعه وسایل نقلیه الکتریکی با استفاده از طبیعی تولید برق از انرژی ذخیره انرژی ضروری باتری نسل بعدی اند بسیار محبوب شده است که بیشتر از باتری های لیتیوم یون سنتی از لحاظ هزینه و عملکرد از مواد فوق العاده ظهور کرده است. بسیاری از کشورها وسایل نقلیه ممنوعیت بنزین را آغاز کرده اند بحث، به ویژه برای تامین برق وسیله نقلیه الکتریکی توجه است به خصوص این مقاله، نیروی محرکه باتری پیشرفت انقلابی که روند قابل توجه اخیر مربوط به فن آوری های جدید پیگیری گزارش شد متمرکز شده است.
شهرت مدیر فنی آساهی کاسی (از همه همکار) آقای آکیرا Yoshino و که: همتراز با اختراع گودیناف کبالت لیتیوم، لیتیوم یون معروف: نسل جدیدی از باتری ها، نزدیک ترین عملی باتری تمام جامد یک باتری لیتیوم یون به عنوان پدر و مادر (توجه داشته باشید مخترع الکترولیت)، که یکی از جایزه نوبل در شیمی نامزد. او معتقد است که همه حالت جامد باتری وعده بسیار معنی دار است.
نوع جامد، نیروی محرکه EV
سلول شامل الکترود مثبت و منفی و یک کانال حمل و نقل جدا therebetween الکترولیت باتری های یون لیتیوم شامل حال حاضر از باتری لیتیوم یون حلال آلی بسیار قابل اشتعال است. باتری های حالت جامد با استفاده از یک محلول الکترولیت به عنوان یک الکترولیت جامد مقاوم در برابر شعله الکترولیت حلال آلی را جایگزین کنید، ایمنی بسیار افزایش خواهد یافت.
در 2011 شرق برای یک Kanno بزرگ هم استادان و دیگران را با تویوتا موتور و دیگر به طور مشترک یک الکترولیت جامد جدید را به عنوان یک فرصت برای همه حالت جامد باتری شروع به جلب توجه مردم است توسعه یافته است. لیتیوم یون است که از طریق لایه الکترولیت جامد بسیار آسان، هدایت یونی حتی بیشتر از سطح الکترولیت سنتی.
اگر هدایت یونی بالا است، قدرت خروجی از باتری افزایش خواهد یافت. این در یک ماشین الکتریکی نصب شده، شما نیاز به یک مقدار زیادی از قدرت باتری کافی است برای رسیدن به شروع شتاب سریع و عملکرد رانندگی خواهد شد تا حد زیادی بهبود یافته است.
دانشگاه صنعت شرق و دیگر تیم تحقیقاتی است همچنان به ترویج بهبود مواد با تغییر نوع عنصر، و غیره در سال 2016، هدایت یونی این الکترولیت جامد بیش از 2 بار الکترولیت آلی، تراکم قدرت باتری بیش از 3 بار رسیده است. آزمون های آزمایشگاهی باتری حالت جامد برای این باتری پس از بارگیری و بارگیری مکرر 1000 بار، ظرفیت تقریبا هیچ آسیب پذیری، برای برآورده شدن نیازهای باتری طول عمر است.
شارژ سریع امکان پذیر می شود. با این حال، به عنوان تشکیل خواهد سنتی دندریت لیتیوم و مسائل دیگر در شارژ سریع، و در نتیجه خطر ابتلا به اتصال کوتاه مدارهای داخلی. اگر این مشکل حل شده است، در عرض چند دقیقه از مشکل شارژ سریع می تواند حل شود
الکترولیتهای جامد فعلی با توجه به محتوای گوگردشان، در هنگام رعایت هوای گرم گاز سدیم هیدروژن تولید می کنند و آزمایشگاه ها نیاز به جعبه های خاصی دارند که درون مهر و موم کار می کنند و نباید در جعبه دستکش وارد شوند. سنتز مونتاژ باتری در این شرایط عملیاتی خاص مورد نیاز است، این مشکل را به تولید انبوه شده است موانع فنی باید به آنها رسیدگی شود. (تویوتا - تیم میتسویی عنوان اوایل به عنوان دو سال پیش برای تکمیل فرآیند تولید، اما عمومی نمی)
فن آوری هسته ای از الکترولیت باتری حالت جامد، به عنوان مثال افزایش هدایت یونی الکترولیت. اگر هدایت یونی از راه حل های الکترولیتی 10 برابر نرمال، تمام مشکلات از باتری حالت جامد حل شده است است. می گوید Yoshino و شهرت مدیر.
پروفسور جیان و همکاران توسعه الکترولیت جامد وحشی که حاوی یک عنصر فلزی کمیاب در 17، اگر چه الکترولیت معمولی هدایت کاهش می یابد به یک سطح تقریبا برابر است، اما هزینه است 1/3 کاهش می یابد. اگر می خواهید برای سرکوب گاز سولفید هیدروژن (توجه: این نیز ناراحتی از تیم پروفسور کاننو، سنتز آزمایشگاهی خود را از الکترولیت های سولفید Ge بدون توجه به عملکرد تیم Mitsui شده است اندازه تولید مواد شیمیایی از الکترولیت ها، تویوتا اساسا پروژه مالی را خاتمه می دهد)
الکترود انتخاب کنید تعیین ظرفیت باتری بسیار دشوار استاد Kanno گفت: "بسیاری از تیم های تحقیقاتی به دنبال مواد الکترود مناسب (بازی الکترولیت)
معاون مدیر موسسه ژاپن ملی برای علم مواد کازونوری TAKADA (توجه: برادر به دست من، Xuxiao Xiong را مربی فوق دکترا)، که به ایجاد یک سیستم مواد کاتد جدید، مواد الکترود منفی است که عمدتا سیلیکون، ظرفیت آن می تواند منفی باشد به حدود 10 برابر باتری های لیتیوم یون معمولی افزایش یافته است. ظرفیت باتری طیف می توان انتظار داشت به افزایش در حدود 50٪ اکسید سیلیکون با ساختار جزئی طراحی، انبساط و انقباض می تواند سیلیکون یکنواخت، الکترود سیلیکونی هرگز مشکل سقوط می تواند به طور موثر حل .
TAKADA معاون اظهار داشت: "گرچه اصول می تواند تایید، اما لازم است به منظور توسعه فن آوری برای تولید انبوه" در حال حاضر وجود دارد فیلم سیلیکون بر روی یک بستر به مرحله از مشکلات پیچیده سپرده خواهد شد..
تویوتا قصد دارد برای رسیدن به نیمی از تمام کسب و کار باتری حالت جامد قبل از 2020s. اگر در اواسط 2020 برای تکمیل چالش های فنی، سپس در اطراف 2030، EV با باتری حالت جامد مجهز دیگر نمی خواهد یک رویا. البته، فراتر از موجود لیتیوم یون باتری مهم ترین عامل در ارتقاء باتری حالت جامد است.
غلظت بالایی از الکترولیت شکستن موانع
باتری های لیتیوم یون توسط سونی، آساهی کاسی شرکت در سال 1991 برای اولین بار تجاری. با پیشرفت های بعدی، اگر چه عملکرد تدریج بهبود یافت، اما نزدیک به حد بالایی از فن آوری است. در حال حاضر، این فناوری می تواند موانع شکستن، امید خواص الکترولیت جامد و غلظت بالایی از الکترولیت مشابه است. بهبود از طریق مواد الکترود فرعی و مانند آن، به بهبود بیشتر عملکرد باتری لیتیوم یون.
دانشگاه ملی یوکوهاما استاد ماسایوشی واتانابه گفت: آن را مانند یک جامد غیر فرار، با ساخت غلیظ الکترولیت، نزدیک به طبیعت جامد می شود، بلکه دارای ویژگی های غیر قابل اشتعال است، که که چه ما می خواهیم به امنیت بالا باتری؟ استاد واتانابه، که توسعه یافته معادل غلظت الکترولیت به جریان حدود 3 برابر غلظت های بالاتر از الکترولیت.
الکترولیت به طور معمول، تنها بخشی از مولکول از حلال های آلی در ترکیب با یون لیتیوم. مولکول بی بند و بار رایگان می توانید راه حل های الکترولیتی، تبخیر رایگان در شارژ مکرر و تخلیه است که به راحتی تجزیه می شود تا تبدیل به یک الکترولیت راه حل، الکترود، و غیره خروج دلیل اصلی برای تخریب. قابل توجه است به نام "پلی" یک حلال آلی، آن را دارای خواص یون لیتیوم در وسط احاطه شده توسط نسبت اختلاط تلاش، مختلف شکل مولکولی پلی تقریبا همه را می توان با یون لیتیوم ترکیب شده است. مانند یک الکترولیت می تواند به طور موثر از بدتر شدن الکترود یا مانند آن، توسعه باتری طول عمر جلوگیری کرد.
استاد Atsuo یامادا از دانشگاه توکیو، که استفاده از غلظت بالایی از الکترولیت در سال 2014، مدت زمان شارژ باطری به طور معمول به 1/3 از باتری های لیتیوم یون کاهش موفق شده اند استاد یامادا گفت: «در حس مشترک گذشته اگر بالا می رسد غلظت، باتری کم کردن سرعت سرعت واکنش، غلظت بالایی از الکترولیت نظر گرفته شده است برای یک باتری لیتیوم یون نامناسب.
در سال 2017، توسعه موفق یک الکترولیت قوی اشتعال، همچنین دارای اثر خاموش عامل در یک باتری لیتیوم یون که با استفاده از اشتعال، تری متیل فسفات به عنوان حلال آلی. این است که حتی به آتش نزدیک بر روی آتش، اگر به 200 درجه سانتی گراد گرم می شود، آن تولید خواهد شد بخار خاموش شعله. در نتیجه، آن را می توان توسعه به سرکوب آتش و هیچ فرصتی باتری لیتیوم آتش.
اگر چه طیف گسترده ای از ویژگی های به نگاه به جلو به باتری جدید است، اما مشکل اصلی هزینه های سنتز آزمایشگاهی را برای این مواد باتری، قیمت بسیار گران استاد یامادا گفت است: «آینده برای رسیدن به تولید انبوه، مواد دیگر خاص، هزینه قیمت به طور طبیعی سقوط خواهد کرد.
به عنوان یکی از روش های بهبود مواد الکترود، این است که توسعه مواد جدید هستند قبل از دستکاری مثبت باتری ظرفیت مواد الکترود و قدرت خروجی افزایش می یابد. شیشه های نوری تولید توسط Ohara کار (خطوط میتسویی) که مانع از توسعه مخلوط در کاهش ظرفیت در شارژ سریع و افزودنی در دمای پایین. این است که به نام توسعه مستقل از مواد شیشه ای، LICGC، ممکن است به باتری حالت جامد با استفاده از مواد الکترود مثبت مخلوط می شوند. LIGGC به حالت جامد باتری مواد الکترود مثبت برای آزمون به آن اضافه باتری سرعت شارژ 3 برابر سرعت از تخلیه سریع، در مقایسه با باتری های لیتیوم یون معمولی (LIB) ظرفیت حدود 40 درصد، در حدود 25 افزایش٪ در منهای 20 درجه سانتیگراد افزایش یافته است. از جمله سلول های ممکن است در یک محل سرد است مناسب برای پیش بینی در آزمایش های دیگر، بهبود زمان شارژ و قدرت خروجی نیز تایید شد.
Teranishi همکاران کیشی دانشگاه دستیار اوکایاما یک بار تخلیه سریع ممکن است به الکترود مثبت مرتبط است. جذب تحقیقات خود را با تمرکز بر اکسید فلزی یون لیتیوم. پس از باریم و تیتانیوم حاوی ذرات مواد پوشش داده شده در سطح ذرات از مواد الکترود مثبت، محاکمه باتری می تواند 5 بار شارژ باتری معمول باتری لیتیوم یون باشد.
برق خودرو (EV) شارژ سریع حتی نیاز به صرف ده دقیقه در مقایسه با زمانی که آن را قادر به سرعت شروع به سوخت گیری وسایل نقلیه سوخت، وسایل نقلیه الکتریکی است، بزرگترین نقطه ضعف وجود دارد Teranishi دستیار گفت: اگر ما می توانیم فن آوری های جدید اعمال می شود پس از آن، انتظار می رود برای کوتاه کردن زمان شارژ EV. از طریق بهبود الکترولیت و الکترودها، بهبود عملکرد باتری های لیتیوم یون سپیده دم را ببینید.
تا زمانی که شکست عقیده مشترک موجود برای ادامه توسعه، من به موجود باتری لیتیوم یون بر اساس روش باز کردن نسل جدید باتری ها به نسل بعدی جاده معتقدم.
