Y el desarrollo de vehículos eléctricos que utilizan almacenamiento de energía generación de energía natural son baterías esenciales de próxima generación han sido muy populares. Eso es más que las baterías de iones de litio tradicionales en términos de coste y rendimiento del material estupendo que ha surgido. Muchos países han comenzado los vehículos de gasolina prohibición discusión, especialmente para la fuente de alimentación del vehículo eléctrico de la atención se centra sobre todo este trabajo, la fuerza motriz de la batería avance revolucionario que las tendencias notables recientes relacionados con las nuevas tecnologías eran los informes de seguimiento.
Director Técnico Asahi Kasei reputación (de todos los compañeros) Sr. Akira Yoshino que: una nueva generación de baterías, la batería de todos los sólidos más cercano práctica es una batería de iones de litio como el padre (Nota: a la par con la invención Goodenough cobaltato de litio, de iones de litio famosa El inventor del electrolito), uno de los Premios Nobel de Química, cree que tiene sentido que las baterías de estado sólido sean prometedoras.
Tipo todo sólido, la fuerza motriz de EV
Cell consta de electrodos positivos y negativos y un canal de transporte separador entre los mismos electrolito de iones de litio que consta ahora de la batería de iones de litio es disolvente orgánico extremadamente inflamable. Batería All-sólido usando una solución de electrolito como un electrolito sólido retardante de llama Reemplace el electrolito de solvente orgánico, la seguridad se verá enormemente mejorada.
En 2011 East para un gran Kanno a profesores de tiempo y otros con Toyota Motor y otros han desarrollado conjuntamente un nuevo electrolito sólido como una oportunidad para todos los de estado sólido de la batería comienza a llamar la atención de la gente. Iones de litio es muy fácil a través de la capa de electrolito sólido, conductividad iónica incluso más que Nivel de electrolito tradicional
Si la conductividad iónica es alta, la potencia de salida de la batería aumentará. Se monta en un coche eléctrico, se necesita una gran cantidad de energía de la batería es insuficiente para lograr el inicio de la aceleración rápida y la capacidad de conducción se verá muy mejorado.
Universidad Industria Medio y otros equipo de investigación es continuar para promover el mejoramiento del material cambiando el tipo de elemento, etc., en 2016, la conductividad iónica de este electrolito sólido ha llegado a más de 2 veces el electrolito orgánico, la densidad de energía de la batería de más de 3 veces. Las pruebas de laboratorio La batería de estado sólido de esta batería después de repetidas cargas y descargas 1000 veces, la capacidad es casi sin atenuación, para cumplir con los requisitos de la batería de larga duración.
carga rápida se hace posible. Sin embargo, como la formación de dendritas de litio voluntad tradicionales y otros temas dentro de la carga rápida, lo que resulta en un riesgo de un cortocircuito interno. Si este problema se resuelve, a pocos minutos de un problema de carga rápida Puede ser resuelto
electrolito sólido como corriente que contiene azufre, que produce al entrar en contacto con la humedad en el gas de sulfuro de hidrógeno aire. Requerir caja especial de guantes de laboratorio, operar dentro de los medios de sellado, el aire exterior no puede entrar en la caja de guantes a partir del material se requiere la síntesis del conjunto de la batería en estas condiciones particulares de funcionamiento, este problema ha sido la producción en masa son los obstáculos técnicos deben ser abordados. (Toyota - Mitsui equipo tan pronto como hace dos años para completar el proceso de producción, pero no público)
Tecnología de base de electrolito de la batería de estado sólido, es decir, aumentar la conductividad iónica del electrolito. 'Si la conductividad iónica de la solución electrolítica es 10 veces los normales, todos los problemas de la batería de estado sólido está resuelto.' Dice director Yoshino reputación.
Prof. Jian et al desarrollaron electrolito sólido salvaje que no contiene un elemento de metal raro en 17, aunque el electrólito convencional la conductividad disminuye a un nivel casi igual, pero el costo se reduce en 1/3. Si desea suprimir el gas sulfuro de hidrógeno (Nota: Esta es también la angustia del equipo del Profesor Kanno, su síntesis de laboratorio de electrolitos de sulfuro libre de Ge muy por debajo del rendimiento del equipo de Mitsui ha sido el tamaño Producción química de electrolitos, Toyota básicamente ha terminado la financiación del proyecto)
Seleccione el electrodo determina la capacidad de la batería es muy difícil Kanno profesor dijo: 'Muchos equipos de investigación están buscando material de electrodo adecuado (partido de electrolito).'
Takada Kodomo, subdirector del Instituto Nacional de Investigación de Materiales de Japón, ha desarrollado un nuevo sistema de materiales de electrodos negativos, principalmente silicio, cuya capacidad de electrodo negativo puede ser aumentó a alrededor de 10 veces las baterías de iones de litio convencionales. se puede esperar capacidad de la batería todo para aumentar por óxido de silicio aproximadamente 50% en la estructura parcial diseño, la expansión y contracción puede ser de silicio de manera uniforme, los electrodos de silicio nunca se cierran problema puede ser resuelto con eficacia .
Takada Director Adjunto declaró: "A pesar de que los principios pueden ser verificados, pero es necesario el desarrollo de tecnología para la producción en masa 'Ahora existe película de silicio se deposita sobre un sustrato para el paso de problemas complejos..
Toyota planea alcanzar la mitad de todos los negocios de baterías de estado sólido antes de la década de 2020. Si el mediados de 2020 para completar los desafíos técnicos, a continuación, alrededor del año 2030, EV están equipados con baterías de estado sólido ya no será un sueño. Por supuesto, más allá de la de iones de litio existentes Las baterías son el factor más crítico en la promoción de baterías de estado sólido.
Rompe barreras altas concentraciones de electrolito
Las baterías de litio de Sony, Asahi Kasei Company en 1991, por primera vez comercializados. Con las mejoras posteriores, aunque el rendimiento ha mejorado gradualmente, pero está cerca del límite superior de la tecnología. En la actualidad, esta tecnología puede romper barreras, la esperanza Con las propiedades electrolíticas sólidas de altas concentraciones similares de electrolito y luego mejorando los materiales del electrodo acompañante, etc., para mejorar aún más el rendimiento de las baterías de iones de litio.
Universidad Nacional de Yokohama Profesor Masayoshi Watanabe dijo: 'Al hacer que espese la electrolíticas, se convierte en cerca de la naturaleza sólida' como un sólido no volátil, pero también tiene las características de no inflamable, no es eso lo que queremos conseguir alta seguridad Baterías? Profesor Watanabe, quien desarrolló con éxito el equivalente de aproximadamente 3 veces la concentración actual de electrolito de alta concentración de electrolito.
El electrolito típicamente, sólo una parte de la molécula del disolvente orgánico en combinación con los iones de litio. Moléculas no unidas libre puede salir de la solución electrolítica, se evaporan libre en la carga repetida y la descarga es fácilmente descompuesto para convertirse en una solución electrolítica, electrodo, etc. la razón principal de la degradación. llamativa se llama un disolvente orgánico "poliéter", tiene propiedades de iones de litio en el centro rodeado por la proporción de mezcla de los esfuerzos, varios forma molecular poliéter encontrado casi Todo con la combinación de iones de litio de este electrolito puede prevenir eficazmente el deterioro de los electrodos, etc., para desarrollar una batería de larga duración.
El profesor Atsuo Yamada de la Universidad de Tokio, que utilizan altas concentraciones de electrolitos en el año 2014, la batería tiempo de carga se reduce típicamente a un tercio de las baterías de iones de litio han tenido éxito profesor Yamada dijo: 'En el pasado, el sentido común si alcanza alta La concentración, entonces la velocidad de reacción de la batería será lenta, se considera que las altas concentraciones de electrolito no son adecuadas para las baterías de iones de litio.
En 2017, el desarrollo exitoso de un electrolito fuerte no inflamable, también tiene el efecto de agente en una batería de iones de litio que utiliza un, fosfato de trimetilo no inflamable como el disolvente orgánico de extinción. No es ni siquiera cerca del fuego en el fuego, Si se calienta a 200 ° C, producirá vapor extinga la llama. Por lo tanto, se puede desarrollar para suprimir el fuego y no hay oportunidad de baterías de litio fuego.
. A pesar de una amplia variedad de características de mirar hacia adelante a la nueva batería, pero el principal problema es el costo de la síntesis de laboratorio de estos materiales de la batería, el precio es muy caro profesor Yamada dijo: 'el futuro para lograr la producción en masa, el material ya no es especial, El costo del precio caerá naturalmente.
Una de las formas de mejorar el material del electrodo es desarrollar un nuevo material que se pueda mezclar con el material del electrodo positivo existente para aumentar la capacidad y la potencia de salida de la batería. La empresa líder en vidrio óptico Ohara Manufacturing Co., Ltd. (Sistemas Mitsui) una reducción en la capacidad en carga rápida y de bajo aditivo temperatura. esto se llama el desarrollo independiente de un material de vidrio 'LICGC', se puede mezclar en la batería de estado sólido usando el material de electrodo positivo. LIGGC añade al material de electrodo positivo de la batería de estado sólido para que la prueba batería velocidad de carga 3 veces la velocidad de la descarga rápida, en comparación con la batería de iones de litio convencional (la LIB) capacidad aumentado en aproximadamente 40%, aproximadamente el 25% de aumento a menos 20 grados Celsius. tales células pueden ser adecuados para la predicción en un lugar frío En otros experimentos, también se confirmó la mejora del tiempo de carga y la potencia de salida.
Teranishi et Kishi asistente Okayama Universidad desarrolló una carga-descarga rápida puede estar relacionado con el electrodo positivo. Atraer su investigación se centró en un óxido de metal de iones de litio. Después de bario y partículas del material que contiene titanio revestido en la superficie de partículas del material de electrodo positivo, La prueba de la batería puede ser 5 veces la carga normal de velocidad de la batería de iones de litio.
Los automóviles eléctricos (EV) incluso tardan unos minutos en cargarse rápidamente, lo cual es la mayor desventaja que tienen los vehículos eléctricos sobre los automóviles propulsados por combustible que comienzan inmediatamente. , Se espera que se acorte el tiempo de carga de EV. "A través de la mejora del electrolito y el electrodo, se vio el comienzo de la mejora del rendimiento de la batería de iones de litio.
Mientras rompa el sentido común existente para seguir desarrollándome, creo en la batería de iones de litio existente basada en la forma de abrir una nueva generación de baterías a la próxima generación de la carretera.
