И развитие электрических транспортных средств с использованием аккумулирования энергии вырабатываемой энергии природной энергии являются важными батареи следующего поколения были очень популярны. Это больше, чем традиционные литий-ионных батарей с точки зрения стоимости и производительности супер материала появились. Многие страны начали запрет на бензин автомобили обсуждение, особенно для электрического питания транспортного средства внимание особенно сосредоточено этот документ, движущей силой революционного прорыва батареи, что в последнее время заметные тенденции, связанные с новыми технологиями были последующие доклады.
Технический директор Asahi Kasei репутация (все товарищей) г-н Акир Yoshino что: новое поколение батарей, ближайший Практичный твердый аккумулятор литий-ионный аккумулятор в качестве родителя (Примечание: вровень с изобретением Гудинафа кобальтата лития, литий-ионный известной изобретатель электролита), который является одним из Нобелевской премии в области химии кандидат. он считает, что все-твердотельный перспективные батареи имеет очень большое значение.
Цельный тип, движущая сила EV
Ячейка состоит из положительных и отрицательных электродов, и транспортный канал сепаратора электролита между ними литий-ионный, состоящий теперь литий-ионной батареи является чрезвычайно воспламеняющийся органический растворитель. Все-твердое батарею с использованием раствора электролита, в качестве твердого электролита антипирена замещенная органический раствор электролита, типа растворителя, безопасность будет значительно повышена.
В 2011 Востоке для большого Кан то времени профессор и другие с Toyota Motor и другой совместно разработали новый твердый электролит, как возможность всех-твердотельную батарея начинает привлечь внимание людей. Литий-ионный очень легко через слой твердого электролита, ионная проводимость даже более Традиционный уровень электролита.
Если ионная проводимость высока, выходная мощность батареи увеличится. Он установлен на электрический автомобиль, вам нужно много энергии батареи недостаточно для достижения быстрого старта ускорения и эффективность вождения будет значительно улучшена.
Восточно-Китайский университет и другие исследовательские группы продолжают содействовать улучшению материала путем изменения типов элементов и т. Д. В 2016 году ионная проводимость твердого электролита достигла более чем в два раза больше, чем у органического электролита, а плотность мощности ячейки достигала более трех раз. Твердая батарея для этой батареи после многократного заряда и разряда в 1000 раз, емкость практически не ослабляется, чтобы соответствовать требованиям долговечной батареи.
Быстрая зарядка возможна. Однако, как и при использовании традиционных литиевых батарей при быстрой зарядке, также дендрит и другие внутренние проблемы, приводящие к внутренним короткому замыканию скрытых проблем. Если эта проблема решена, проблема быстрого заряда в течение нескольких минут Может быть решена.
Текущие твердые электролиты из-за их содержания серы генерируют газ сероводорода при воздействии влаги на воздухе, а в лабораториях требуются специальные перчаточные боксы, которые работают внутри уплотнения, а наружный воздух не должен проникать в перчаточный ящик, Сборка батареи в батарею должна эксплуатироваться в таких особых условиях, и проблема не решена до тех пор, пока массовое производство не станет техническим барьером (команда Toyota-Mitsui завершила производственный процесс уже два года назад, но не может сделать ее общедоступной)
Технология полупроводниковых батарей является основой электролита, то есть для улучшения ионной проводимости электролита. «Если проводимость ионов в 10 раз превышает нормальный электролит, твердотельный аккумулятор, все проблемы решены», - сказал почетный директор Yoshino.
Профессор Канно и другие разработали твердотельный электролит, не содержащий редкоземельных элементов за 17 лет, и хотя удельная проводимость снизилась до почти того же уровня, что и у обычного электролита, стоимость была снижена на 1/3. Если требуется подавление газообразного сероводорода (Примечание: Это также является проблемой команды профессора Канно, их лабораторный синтез без сульфидных сульфидных электролитов значительно ниже производительности команды Mitsui был размером Химическое производство электролитов, Toyota в основном прекратила финансирование проекта)
Профессор Канно говорит, что выбор электрода, который определяет емкость аккумулятора, также затруднен: «Многие исследовательские группы ищут материалы, подходящие для электрода (в соответствии с электролитом)».
Такада Кодомо, заместитель директора Национального института исследований материалов, разработал новую систему материалов с отрицательным электродом, в основном кремний, мощность отрицательного электрода которого может быть Примерно в 10 раз литиево-ионная аккумуляторная батарея. Ожидается, что вся емкость аккумулятора увеличится примерно на 50%. Частично окисленная структура конструкции, кремний может быть равномерно расширен и сжат, коллапс кремниевого электрода был эффективно разрешен ,
Заместитель начальника Таката сказал: «Хотя этот принцип можно проверить, необходимо разработать технологии, подходящие для массового производства». В настоящее время существуют такие проблемы, как сложные шаги присоединения тонкой пленки кремния к подложке.
В первой половине 2020 года Toyota планирует коммерциализировать полностью твердую батарею. Если техническая проблема может быть решена к середине 2020 года, твердотельные батареи больше не будут мечтами в EV около 2030 года. Конечно, весь спектр существующих литий-ионных Батареи являются наиболее важным фактором в продвижении твердотельных батарей.
Преодоление барьеров высоких концентраций электролита
Литий-ионные батареи впервые были коммерциализированы такими компаниями, как Sony и Asahi Chemical в 1991 году. С последующими улучшениями, хотя производительность была постепенно увеличена, она близка к верхнему пределу технологии. В настоящее время технология, которая может нарушить этот барьер, надеется Благодаря свойствам твердого электролита с подобными высокими концентрациями электролита, а затем путем улучшения сопутствующих материалов электродов и т. Д. Для дальнейшего улучшения характеристик литий-ионных батарей.
Профессор Yasuo Watanabe из Университета Йокогамы сказал: «Сделав электролит толще, он станет твердым свойством». Он такой же твердый, как нелетучий, и обладает невоспламеняющейся характеристикой, которая не является точно высокой безопасностью, которую мы хотим Батареи? Профессор Ватанабе, который успешно разработал эквивалент примерно в 3 раза больше текущей концентрации электролита высокой концентрации электролита.
В типичном электролите только часть молекул органического растворителя связана с литиевыми ионами, а свободные свободные молекулы могут свободно покидать электролит и свободно улетучиваться, что легко разлагается при повторной зарядке и разрядке с образованием электролитов, электродов и тому подобного Главной причиной ухудшения является то, что так называемый «полиэфирный» органический растворитель, он имеет характер ионов лития, окруженных соотношением смесей, и обнаружил, что множество молекулярных форм простого полиэфира почти Все с литий-ионной комбинацией этого электролита могут эффективно предотвращать повреждение электродов и т. Д. Для создания долговечной батареи.
Профессор Ямада, профессор Токийского университета, которому удалось сократить время зарядки аккумулятора до одной трети от обычных литиево-ионных батарей с использованием высококонцентрированных электролитов в 2014 году. Профессор Ямада сказал: «В прошлом, если здравый смысл был достигнут Концентрация, тогда скорость реакции батареи будет медленной, высокие концентрации электролита считаются непригодными для литий-ионных батарей.
В 2017 году мы разработали сильный негорючий электролит, который также имеет литиево-ионный аккумулятор для тушения, который использует огнестойкий триметилфосфат в качестве органического растворителя и не будет гореть даже вблизи огня, Если он нагревается до 200 градусов Цельсия, он генерирует пламя, которое может погасить пламя, поэтому оно может стать возможностью разработать неискрящую батарею, которая препятствует зажиганию литиевой батареи.
Несмотря на то, что множество новых функций батареи стоят ждать, но главная проблема заключается в стоимости лабораторного синтеза этих материалов, используемых в батарее, цена чрезвычайно дорогая. Профессор Yamada сказал: «В будущем для достижения массового производства материал больше не является особым, Стоимость цены, естественно, упадет.
Одним из способов улучшения материала электрода является разработка нового материала, который можно смешивать с существующим материалом положительного электрода для увеличения мощности и выходной мощности батареи. Ведущая компания оптического стекла Ohara Manufacturing Co., Ltd. (Mitsui Systems) Присадочный материал с пониженной емкостью при быстрой зарядке и низкотемпературных условиях Этот независимый стеклянный материал под названием «LICGC» можно смешать с катодным материалом из твердотельной батареи. Добавить LIGGC в пробную батарею в материале катода, Батарея разряжается со скоростью, в три раза превышающей нормальную литий-ионную батарею (LIB), которая увеличивает мощность примерно на 40% и увеличивается примерно на 25% при минус 20 градусов Цельсия. Эта батарея, как ожидается, будет пригодна для использования в холодных местах В других экспериментах также было подтверждено улучшение времени зарядки и выходной мощности.
Окаяма, Храм Западного Гуй Чжи, помощник успешного развития быстрого заряда и разряда, связанного с позицией. Он сосредоточился на исследованиях, которые могут привлечь оксид металла на основе лития. На поверхности катодного материала, покрытого титаном, барием и другими материальными частицами, Испытание батареи может быть в 5 раз больше обычного заряда литиево-ионной батареи.
Электрические автомобили (EV) даже занимают несколько минут, чтобы заряжать быстро, что является самым большим недостатком, когда EVs имеют более топливные автомобили, которые начинаются немедленно. , Ожидается, что время зарядки EV сократится ». Благодаря усовершенствованию электролита и электрода был замечен рассвет повышения производительности литий-ионной батареи.
Пока я разорву существующий здравый смысл, чтобы продолжать развиваться, я верю в существующую литий-ионную батарею, основанную на том, чтобы открыть новое поколение батарей для следующего поколения дороги.
