リンクの正面：実用的なソリッドステートバッテリーの影響 - 電気自動車の既存の死角を解決する新しいプレーヤーデビュー
ソリッドステートバッテリ開発の焦点は、バッテリの生産にシフトし、適切な材料の選択（2）
従来、新技術の登場はしばしば現状の改善をもたらし、最近では充電時間をさらに短縮できないとされていた液体リチウムイオン二次電池の電力密度が大幅に向上している。多くの機能も改善されており、今後市場の全固体電池と競合する可能性がありますが、これは単なる技術競争以上のものではありませんが、将来の全固体電池性能の向上の手掛かりとなります。
既存の液体リチウムイオン二次電池では、超高速充電を実現するための関連技術の開発が近年活発に行われており、EVメーカーは既存の技術を改良して超高速充電を行うことができなかった未知の新技術のリスク「競合技術」の出現は、すべての固体バッテリの未来に影響を与えます。
「競合」と呼ばれるこの数は東芝次SCIB 'リチウムイオン二次電池負極によって（図1）SCIBによって開発される、Liがチタン酸リチウム（Li 4 Ti 5 O 12での相対的に高い電位を使用しています：充放電サイクル寿命と安全性が大幅に改善されたことに起因リチウムデンドライトの短絡に起因する問題が無い負極上に析出した金属リチウムの高電位ので、そうLTO）は、この細胞は、ホンダに装着されています上の「EVをフィット」。
図1：東芝R＆D安全性、長寿命及び6分の電池SCIBの充電を完了するために、A、Bは、製品のSCIB形状が6分までバッテリ20センチメートル、49Ahの容量の長辺よりも小さい次世代電池の特性を示すグラフです。依然として90％まで12分で充電することが-10℃の低い温度で加熱することなく、超高速充電の90％まで。5000また、充放電サイクル容量の90％が期待25,000サイクル後に維持することができることが確認され容量はまだ約80％を維持することができる。（東芝からの写真や画像）
高い電圧の負極に、他方では、電気的に正極電位が負極としてグラファイトまたはシリコン材料の低電位を用いて、エネルギー密度を向上させるために低い放電電圧及び低いエネルギー密度及び他の電気自動車のバッテリーを生じる、小さくなり、 SCiBは市場を低迷させます。
90％の充電を達成するために6分
東芝SCIB生成物大幅に改善された性能は、350Wh / Lの容積は、2回既存SCIBに到達しつつエネルギー密度を増加させ、入力電流密度の2.5倍の積を達成しました。
入力密度が大幅に増加すると、25℃で10Cの放電レート、つまり6分で90％の放電レートが得られます（図1（b））。-10℃でも、 90％の充電が可能です。既にドイツに設置されている350kWの充電器を使用してください。ちょうど10℃です。
製品の新世代の体積エネルギー密度は、前にこの欠点を復元するために期待するも、競合他社のリチウムイオン二次電池、東芝のほとんどよりも高くなっている。しかし、現在のレベルはまだ、既存の電気自動車の走行距離は、質的な飛躍を達成させるためにはるかができません。東芝は一回の充電で6分を達成することができた場合は「高速道路上のすべての区間200キロの超高速充電設備を設置している場合、それは距離の問題を解決することができます」の場合、一回の充電の走行距離はそれほど重要になります。
陽極の生産を完了するために7年
東芝上方TiNb2O7（TNO）とLTO（表1）元のアノード材料SCIBを交換、性能向上を達成するための一つの理由は、最大の違いは、ニオブ（Nb）の添加である。従って、得られる電子/受信キャリア材料密度が増加ほぼ3も機能、三回LTOにTNO理論体積容量密度まで続く数が3倍の増加が、グラファイト倍一方で、LTO TNO電圧ので、基本的に、実質的に同じですLTOは電池の信頼性およびその他の利点を拡大することができます注1）
注1）、さらにバッテリの充電と放電の新世代、長寿命を開発するために、SCIBの特性の利点は、「これは5000回の充放電サイクルが25,000サイクル後に90％の容量を維持することができた後、確認されており、容量はまだ約80％を維持することができると期待されます「でもこのように、従来のEV市場の最大の問題は解決するのに最適な可能性（中古車市場の容量が大幅に問題を弱め）、一日一回の充放電サイクルと仮定して、だけでなく、70年以上の使用を維持します。
表1において、NbのLTO低い負の電圧を加え、三回既存の体積容量密度を達成します。
理由使用されていない電池の新世代を開発する競争の中で様々なメーカーや研究機関、TNO、「高結晶性のリチウムイオン伝導度の差が生じるTNOの高い理論容量密度が、この材料の導通不良、そのかかわらず、 「東芝は2010年ごろから、上述の問題の対応技術開発の研究を始め、最終的には実用レベルに到達するまで7年かかった。このプロセスでは、だけでなく、超高速充電を実現する。注2）
注2：東芝が新世代にもかかわらず、2019年の商業SCIB SCIBの新世代を開始する予定パフォーマンスで多くの利点がありますが、TNOの競合他社の原因についてあまり心配はないのNb、の、まだ問題の現在価格が高いです。 「しかし、ニオブリソース自体は、実際には、このリソースは、鉛よりも豊富である（Pb）のリソース」氏高見は言った：「需要の増加に伴い、鉱山は非常に小さく、需要の現在の不足が主な原因高い価格によって引き起こされます鉱業の量を増やし、価格が急速に低下します。 "
導電助剤としてLiイオン電解質材料
東芝はSCIBの次世代超高速充電を実現するために特定の技術を開示しなかったが、この技術は大原が開発した光学ガラスの技術によって実行することができることを手がかりがある。大原は長い開発に全固体電池の電解液を使用されてガラス材料は、ガラスおよびガラス - セラミックの微細結晶が析出「LICGC」酸化物系材料中の材料のような、高いLICGC Liイオン伝導性と大気安定度を有する。2017、オハラは液体LICGCとして提案しました正極の高いLiイオン伝導度を有するリチウムイオン二次電池（図2）のLICGC添加陰極は、Liイオン導電補助材となります。
図2：一定の厚さにLIB正極増加する場合、通常の状況下で液体リチウムイオン電池において、固体電解質材料「LICGC」酸化物ベースのアプリケーションの例を追加する電池容量と電源出力グラフOHARAを改善するための液体 - 固体電解質。容量は増加しません後、容量が埋め込まれたLiイオンが容易に押出され、正極として増加し続けるLICGCを添加することによって作製することができる。より高い充放電速度、大容量の増大効果（図bの写真であるが）OHARA社から
高誘電率は、イオン導電率を増加させます
最良の効果はある程度正極容量の厚さを増加させることによって改善することができる。拡散孔の原理に沿って、多量の場合には、充放電容量を、この材料のイオン伝導性を高める効果も大きく、比特に、より高いです、但し、少量の他の材料が追加された場合には、上記の原則は適用されません。
OHARAが理由の一つは、LICGCを追加することにより、高誘電率材料である等の放電速度を改善。「負に帯電分極されている粒子は、リチウムイオンを誘致していきます」、特別な大臣LB-BU事業製品事業OHARAエグゼクティブディレクター中島農業が媒介します氏は説明した。
レートを高めるためのチタン酸バリウムコーティング
イオン伝導性添加剤の場合のような高誘電率材料を使用するより多くの試みは、正電極上にコーティングされた粒子は、例えば、大学Dagangshan豊島材料の製造業者は、チタン酸バリウム（チタン酸バリウム）の材料を使用して、このような積層セラミックコンデンサ製、あります、高い充放電率が大幅に改善された充電容量（図3）。場合は、50C倍率コイン電池で動作することができるということが言われています。
図正極表面を被覆する。3誘電率粉末強い、超高速充放電レートとなります。
豊島と岡山大学が共同開発した急速充電可能な正極材料（a、b）の概要ゾル - ゲル法と有機金属化合物分解法（MOD）によりLiCoO2正極材料の表面をチタン酸で覆った。バリウム（BaTiO3）ボタン電池を作ったことで、MOD法の使用がより大きな効果の割合を高めることがわかった。
また、「リチウムイオン二次電池の父」と呼ばれるJohn Goodenoughの研究室もまた、正の電極の代わりにガラス電解質自体にBaを添加して誘電率を高めると、イオン伝導実質的な増加率の充放電特性ではあるが、より完全な充放電容量が増加する。
'より充分に充放電すると容量が増えます'これはソリッドステートのリチウムイオンキャパシタですか？
2017年2月の終わりには、海外の衝撃的なニュースから来ました、ジョン・グッドイナフ、テキサス大学オースティン校の教授は、いくつかのガラス固体電解質を使用してパブリケーションの研究室では、リチウムイオンやナトリウムイオン伝導度の下で25℃で達成することができました10-2S / cmでより。また、数分で行われた電解質電池は、さらに、それが減衰することなく-20℃、1200回の充放電容量の低い温度で動作することができる。充電することができます。
日本での熱電池の研究者を引き起こしてガラス電解質、我々は材料の硫化物イオン伝導性の同じレベルを達成することができれば、あなたは上記ドアのリチウム空気電池の早期実用化を開き、論文を発表することができ、ある酸化物系材料、ミーティング、2017年11月に、「バッテリーシンポジウムの第58回セッションの開催、また、書き込み、著者を招いさんマリア・ヘレナ・ブラガ（さん・マリア・ヘレナブラガはポルトガルのポルト、准教授の大学で働いていた）講義を行いました。バッテリーシンポジウム実際の実行は、九州大学で会長の教授となり、「この発言は、セミナー電池の主要なハイライトである」岡田氏は、他人を尊重すると述べました。
多くの研究者の理解を超え
しかし、氏ブラガの演説は、コンテンツが多くのリスナーがプレゼンテーションを開始してから、高いイオン伝導性とその効果を期待していない、氏ブラガは「最も重要なことはない、高いイオン伝導性が高いですが、高誘電率」、多くの研究者は言うまでもこれは、ブラガは懐疑的に述べた内容は「理解していない」という意味します。
ブラガの論文、バッテリセミナーの発表、日経とのインタビューではブラガ氏の技術開発の概要は以下の通りです。最初のものはA2.99Ba0.005O1 + xCl1-2xからなるガラス素材で、 Baの原子が2のLi（又はNa）原子、従って材料で空孔を多数形成すると置き換えることができるので、原子のLi（又はNa）原子を添加したのBa（バリウム）の小さな量だけのLi又はNaであり、ここで。貫通孔のLiイオン伝導性の、すなわち、いわゆる空孔拡散。最新のデータでは、Liイオン伝導度は2.5×10 -2 S / cmである。東京大学などが開発硫化物系材料が同じレベルであります9Vまでの電位範囲、非常に広いです。
電池正極容量の10倍容量
この電解質を用いてLi-S電池を試作し、その充放電容量を調べたところ、放電容量は正極硫黄（S）の約10倍であり、これは現在の理論では得られないしかし、この現象はサイクル数の増加に伴って充放電容量が低下したり、デンドライト劣化が起こらず、10ヶ月以上15,000サイクルを超えると容量が増加し続ける。
事実、他の機関も、Li-S電池の充放電容量がS容量を超える現象、充放電の充実、大容量化などの研究を行っている。たとえば、東京工業大学サムスン研究所（1）活物質としての電解質の役割、（2）界面での電極と電解質、どのような反応であるかという2つの仮説がある。
Bragaらの独立した分析は、調製された電池のSが正極として機能せず、Liが正極中の導電性補助炭素材料から析出することを結論する。すなわち、容量の増加の理由は、電解液中の分極がゆっくりと整列するにつれて誘電率εの値が増加し、コンデンサの容量がQ = CV =イプシロンS / d（Q：電荷、C：静電容量、S：面積、d：電極間距離）（ブラガ氏）。
上記の観点から、Braga氏は、試作電池と既存の「EDLC」蓄電装置との類似点を指摘したが、EDLCは、両方の電極が炭素材料において対称であり、一方、この試作電池1の電極は金属Liであり、非対称型である。この意味で、新しい電池は、Liイオンキャパシタ（LIC）電解質「固体LIC」電解質としての固体材料であり得る。 。
図B Li-S電池と電気二重層コンデンサの混合
MSブラガ基づく音声やインタビュー、蓄電装置テキサス大学オースティン校の概要と氏ブラガ氏グッドイナフらは、全固体リチウム硫黄（リチウム - S）と同様の装置構成であるが、開発されたバッテリーが、あっても、充放電にときに、実質的にも充放電を繰り返すと（酸化還元に寄与しない）正機能を発揮S、容量が増加する。Sの10倍の容量に近い密度は、Li金属は、理論値に近いです。
超高速充電、通常の放電レート
EDLC LICまたは異なって、非常に高速なバッテリーの充電が、放電速度一般的なリチウムイオン二次電池（LIB）はコンデンサのようにまっすぐでないと実質的に同一の放電特性であるが、としてLIBに類似しているもののプラットフォーム電圧の特定の範囲。この観点から、LIBの交換が容易です。
抗ペロブスカイト結晶から生まれた
さんブラガは、固体電解質ガラス（図B-2）を開発しました。「米国研究所LosAlamos国立研究所（LANL）では、ほぼ独立して、グッドイナフの研究室と協力していなかった、彼女はカウンターペロブスカイト構造にしようとしました「Li 3 ClO」結晶にイオン導電性細孔を作り、長期間の繰り返し試験の後、最終的に水酸化物相の結晶が得られた（ブラガ氏）。
その後、戻ってポルトガルへさんブラガ「湿度ポルトガルがLANLよりもはるかに高いです、この結晶の水酸化物相は得ることは非常に簡単です。それとも少し高い湿度は、彼女は130以上の℃だったという憶測のこの種で、良いだろう温度、湿度の環境では結果がよりよい材料水酸化物を脱水して得られたよりもわずかに高いを作成しよう。そのような材料を製造するために様々な材料を追加しようとする孔、結果はガラスを発見今、このガラス材料である低転移温度Tg材料、「（さんブラガ）
その後、第一原理計算やシンクロトロン放射、中性子線照射などの実験材料を含めた理論解析を繰り返し、イオン伝導度の値に誤差が無く、偏極等による能力の大部分があると結論づけた結論。
ブラガ氏は、このガラス電解質のLiイオン伝導度は、材料中に含まれる水分およびOH-量に大きく依存することを指摘している.HL-などが少ないほど、Liイオン伝導度が高いとBraga氏は述べている水酸化物相材料は、前駆物質として不織布を含浸させ、無水エタノールなどに浸漬し、脱水および脱水素化する。
量産化は可能ですか？
日本企業、研究室やグッドイナフは、電池の研究者の交換がそれについて知っていると主張した。一度実用には、かどうかは、社会全体に影響を与える場合は「どのようにガラス電解質の大量生産？」研究者は非常に脱水」ことが指摘されています重要なのは、この材料は防水ではないからである。研究チームですべての分析結果を想定すると、氏ブラガは正しいですが、でも、まだ時間を大量生産する必要があること。 "
