از لینک فوق: باطری حالت جامد تاثیر عملی - بازیکنان جدید در مرحله به آدرس موجود وسیله نقلیه الکتریکی نقاط کور
توسعه انتخاب باتری حالت جامد تمرکز برای تولید یک الکتریکی (ب) و یک مواد هسته مناسب
ظهور فن آوری های جدید، تمایل به رانندگی بهبود مستمر از فن آوری های موجود، این اغلب رخ می دهد قبل از آن در نظر گرفته شده برای کوتاه کردن بیشتر مایع لیتیوم یون باتری ثانویه زمان شارژ نمی شود، اخیرا در چگالی توان نیز به طور قابل توجهی بهبود یافته است. دیگر ویژگی های مختلف بهبود یافته، آینده ممکن است در بازار به رقابت با باتری تمام حالت جامد. با این حال، گفته شده است که نه فقط صرفا رقابت های فنی، بلکه سرنخ به آینده همه حالت جامد عملکرد باتری فراهم می کند.
در یک مایع لیتیوم یون باتری ثانویه متعارف، تحقق توسعه فن آوری های مرتبط فوق العاده سریع بسیار فعال شارژ به تازگی برای سازندگان EV، اگر با بهبود فن آوری های موجود برای رسیدن به شارژ فوق العاده سریع، پس از آن هیچ استفاده در تمام جنبه های وجود دارد هنوز هم خطرات ناشناخته ای از فن آوری های جدید است. به نظر می رسد »فناوریهای رقابتی خواهد باتری تمام حالت جامد از آینده تاثیر می گذارد.
این تعداد به نام 'رقابتی است به توشیبا SCIB بعدی (شکل 1) SCIB توسط یک باتری لیتیوم یون ثانویه الکترود منفی باتری توسعه یافته، لی با استفاده از یک پتانسیل نسبتا بالاتر از تیتانات لیتیم (Li4Ti5O12 .: اداره مالیه دهندگان بزرگ)، به طوری که چرخه عمر شارژ و دشارژ، ایمنی به طور قابل توجهی بهبود یافته است. از آنجا که پتانسیل الکتریکی بالا از لیتیوم فلز رسوب در الکترود منفی است، بنابراین هیچ مشکل ناشی از یک اتصال کوتاه به دلیل لی دندریت وجود دارد. این سلول در هوندا سوار از 'متناسب با EV در.
شکل 1: توشیبا R & D ایمنی، عمر طولانی و شش دقیقه برای تکمیل شارژ باتری SCIB، A، B نمودار نشان دادن ویژگی های باتری نسل بعدی که شکل SCIB از محصول کمتر از سمت طولانی از 20cm در باتری، ظرفیت 49Ah تا 6 دقیقه است. تا 90٪ از اتهام فوق العاده سریع و بدون حرارت دادن در دمای پایین از -10 ℃ هنوز در دقیقهی 12 تا 90 درصد عنوان شده است. 5000 همچنین تایید کرد که چرخه شارژ و دشارژ 90٪ از ظرفیت می تواند حفظ شود و پس از 25000 چرخه انتظار می رود ظرفیت است هنوز قادر به حفظ حدود 80٪. (عکس ها و تصاویر از توشیبا)
از سوی دیگر، با توجه به الکترود ولتاژ بالا منفی است، و پتانسیل الکترود الکتریکی مثبت کوچک می شود، و در نتیجه ولتاژ کم تخلیه و چگالی انرژی پایین و باتری وسیله نقلیه الکتریکی دیگر به بهبود چگالی انرژی با استفاده از پتانسیل کم از گرافیت یا مواد سیلیکون به عنوان یک الکترود منفی، SCIB باعث می شود رکود بازار.
6 دقیقه برای رسیدن به 90 درصد در هزینه
محصولات نسل توشیبا SCIB به میزان قابل توجهی بهبود عملکرد، 2.5 برابر کالا از ورودی چگالی جریان به دست آورد، چگالی انرژی افزایش یافته است در حالی که حجم 350Wh / L، ما در 2 برابر SCIB موجود است.
افزایش قابل توجهی در تراکم ورودی موجب نرخ تخلیه 10 درجه سانتیگراد در 25 درجه سانتیگراد می شود، یعنی 90 درصد شارژ در 6 دقیقه (شکل 1 (ب)). حتی در دمای -10 درجه سانتیگراد، 90٪ شارژ "فقط از یک شارژر 350 کیلو وات که در آلمان نصب شده است استفاده کنید و فقط 10C است."
چگالی انرژی حجمی از یک نسل جدیدی از محصولات نیز بالاتر از بسیاری از رقبای لیتیوم یون باتری ثانویه، توشیبا انتظار برای بازگرداندن این نقطه ضعف قبل از. با این حال، سطح فعلی هنوز هم به دور قادر به ایجاد مسافت پیموده شده خودرو الکتریکی موجود دستیابی به جهش کیفی. اگر توشیبا را می توان در یک بار شارژ به دست آورد 6 دقیقه، و سپس یک مسافت پیموده شده شارژ اهمیت تر می شود اگر هر فاصله 200 کیلومتر در بزرگراه راه اندازی تجهیزات فوق العاده سریع شارژ، آن را می تواند مشکل از فاصله حل.
7 سال برای تکمیل تولید منفی
یک دلیل برای بالا توشیبا بهبود عملکرد، با TiNb2O7 (TNO) جایگزین مواد آند اصلی SCIB اداره مالیه دهندگان بزرگ (جدول 1)، بزرگترین تفاوت علاوه بر این از نیوبیم (NB). بر این اساس، به دست آمده الکترونیکی حامل / پذیرش است افزایش سه برابری در تعداد، به دنبال آن مواد افزایش چگالی نزدیک به 3 نیز توابع، TNO نظری چگالی ظرفیت حجم تا سه برابر LTO، گرافیت است دو بار از سوی دیگر، ولتاژ LTO TNO است قابل ملاحظه همان، بنابراین اساسا می توانید از مزایای LTO در نظر قابلیت اطمینان از باتری ادامه خواهد داد. توجه داشته باشید 1)
توجه داشته باشید 1) برای توسعه بیشتر نسل جدیدی از شارژ باتری و تخلیه، عمر طولانی، از مزایای استفاده از ویژگی های SCIB آن شده است پس از 5000 چرخه شارژ و دشارژ را تایید می تواند 90 درصد ظرفیت پس از 25000 چرخه حفظ، ظرفیت انتظار می رود که هنوز هم قادر به حفظ حدود 80 درصد باشد حتی فرض کنید که یک بار در روز چرخه شارژ تخلیه، بلکه برای حفظ استفاده از 70 سال، در نتیجه، امکان بزرگ برای حل بزرگترین مشکل از بازار EV معمولی (ماشین استفاده می شود ظرفیت بازار مسائل به طور معنیدار میزان).
در جدول 1، علاوه بر این از Nb در LTO ولتاژ منفی پایین، برای رسیدن به سه برابر چگالی ظرفیت حجم موجود است.
دلیل تولید کنندگان و موسسات تحقیقاتی مختلف در رقابت برای توسعه نسل جدیدی از باتری، TNO است که استفاده نشده است، هر چند که تراکم زیاد نظری ظرفیت TNO، اما هدایت ضعیف از این مواد، و در نتیجه تبلور بالا و لیتیوم تفاوت هدایت یونی ، توشیبا از حدود سال 2010 شروع به مطالعه توسعه فنی مربوطه را از مشکلات ذکر شده، هفت سال طول کشید تا در نهایت رسیدن به سطح عملی است. در این فرایند، بلکه برای دستیابی به شارژ فوق العاده سریع. تبصره 2)
تبصره 2: توشیبا قصد دارد نسل جدیدی از تجاری SCIB SCIB در سال 2019 با وجود نسل جدید دارای مزایای بسیاری در عملکرد، اما هنوز هم مشکل ساز، در حال حاضر قیمت بالا از Nb، که در مورد علت رقبای TNO بیش از حد نگران نیست. با این حال، منابع نیوبیوم خود، در واقع، این منابع فراوان تر از سرب است (سرب) منابع آقای تاکامی گفت: "ناشی از قیمت های بالا عمدتا به دلیل عدم تقاضا، معدن بسیار کوچک است، با افزایش تقاضا با افزایش مقدار معدن، قیمت به سرعت کاهش خواهد یافت.
لی مواد الکترولیت یون به عنوان یک افزودنی رسانا
توشیبا آیا تکنولوژی خاص فاش نمی کند برای رسیدن به شارژ فوق العاده سریع در نسل بعدی SCIB، اما یک نشانه است که این تکنولوژی می تواند توسط فن آوری شیشه های نوری Ohara توسعه اجرا وجود دارد. Ohara طولانی تمام حالت جامد الکترولیت باتری در توسعه استفاده شده است مواد شیشه ای، شیشه و شیشه سرامیک کریستال های خوب رسوب، LICGC مانند مواد در مواد مبتنی بر اکسید، داشتن بالا LICGC لی هدایت یونی و ثبات جوی. 2017، OHARA به عنوان یک LICGC مایع پیشنهاد LICGC افزودنی کاتد باتری لیتیوم یون ثانویه (شکل 2) داشتن یک لی هدایت یونی بالایی از الکترود مثبت لی یونی رسانای مواد کمکی شود.
شکل 2: الکترولیت جامد برای بهبود ظرفیت باتری مایع و قدرت خروجی شکل OHARA باتری مایع لیتیوم یونی اضافه مواد اکسید الکترولیت حالت جامد "LICGC" استفاده مورد در شرایط عادی، LIB مثبت اگر به ضخامت مشخص پس از افزایش ظرفیت، با افزودن LICGC ظرفیت افزایش می یابد، زیرا ورود و خروج یون لیتیوم کاتد به راحتی انجام می شود. میزان بار تخلیه بالاتر، بیشتر ظرفیت افزایش است. (عکس ها و شکل b از شرکت OHARA)
انعطاف پذیری بالا هدایت یون را افزایش می دهد
اثر دقیق را می توان با افزایش ضخامت ظرفیت الکترود مثبت به یک حد معینی بهبود یافته است. به طور خاص، بالاتر نسبت، بیشتر اثر افزایش ظرفیت شارژ تخلیه هدایت یونی از این مواد در مورد که در آن مقدار زیادی، در خط با اصل منافذ نفوذ، اما به مناسبت اگر تنها مقدار کمی از مواد دیگر در اصل فوق الذکر صدق نمی کند.
OHARA بهبود سرعت تخلیه، و غیره یکی از دلایل مواد گذردهی بالا با اضافه کردن LICGC است. ذرات قطبی با بار منفی را ادامه خواهد داد برای جذب یونهای لیتیوم، کشاورزی وزیر خاص LB-BU کسب و کار محصولات بخش OHARA مدیر اجرایی Nakashima به واسطه آقای توضیح داد
پوشش تیتانات باریم برای افزایش میزان
تلاش بیشتر به استفاده از مواد گذردهی بالا به عنوان مورد افزودنی یونی رسانای وجود دارد، برای مثال، تولید کننده مواد دانشگاه Dagangshan Toshima تولید شده توسط یک خازن سرامیک روکش با استفاده از مواد از تیتانات باریم (BaTiO3) ذرات بر روی الکترود مثبت پوشش داده شده ، نرخ شارژ و دشارژ بالا قابل توجهی بهبود یافته ظرفیت شارژ (شکل 3). گفته شده است که مورد که قادر به اجرا در 50C باتری بزرگنمایی سکه.
پوشش سطح الکترود مثبت در شکل 3 پودر قوی، فوق العاده با سرعت بالا نرخ شارژ و دشارژ شود.
خلاصه ای از مواد الکترودهای مثبت قابل بارگذاری (a، b) به طور مشترک توسط دانشگاه توشیما و اوکایاما توسعه داده شده است. سطح مواد کاتدی LiCoO2 با اسید تیتانیک با استفاده از روش سل ژل و روش تجزیه مرکب فلزات (MOD) باریم (BaTiO3) ساخته شده دکمه سلول، متوجه شد که استفاده از MOD روش برای افزایش میزان اثر بیشتر.
علاوه بر این، اتاق تحقیق جان گودینوف، که به عنوان "پدر باتری های قابل شارژ لیتیوم یون" شناخته می شود، یک نتیجه دیگر را ایجاد کرد. اگر Ba به جای الکترودهای مثبت برای افزایش دیاگرام، هدایت یون به خود الکترولیت شیشه اضافه شود ویژگی های نرخ و بار تخلیه از افزایش قابل توجهی، اما افزایش ظرفیت شارژ کامل و تخلیه.
'شارژ و تخلیه بیشتر، ظرفیت بیشتر افزایش می یابد' این یک خازن لیتیوم یون حالت جامد است؟
در پایان فوریه 2017، اخبار تکان دهنده ای از خارج از کشور را شنیدیم که اتاق تحقیق جان گودینوف، استاد دانشگاه آکسفورد در ایالات متحده آمریکا، یک الکترولیت جامد شیشه ای را منتشر کرد که می تواند هدایت یون لیتیوم یا هدایت یون را در 25 ℃ به دست آورد بیش از 10-2S / cm و باتری را می توان با الکترولیت بالا ساخته شده است می تواند ظرف چند دقیقه شارژ شود. علاوه بر این، دمای پایین -20 ℃ به درستی کار می کند، 1200 برابر ظرفیت بدون شارژ و تخلیه تخلیه.
الکترولیت شیشه ای، مواد مبتنی بر اکسید است که اگر ما می توانیم به همان سطح از سولفید هدایت یونی از مواد به دست، شما می توانید باتری هوا لی تجاری اولیه درب بالا و مقالات منتشر شده را باز کنید، باعث محققان باتری حرارتی در ژاپن سمپوزیوم جلسه، در نوامبر سال 2017، برگزار شد جلسه 58 سمپوزیوم باتری، نیز دعوت نوشتن نویسنده خانم ماریا هلنا براگا سخنرانی (خانم ماریا هلنا براگا کار کرده در دانشگاه پرتغال پورتو، استادیار). باتری اعدام واقعی خواهد بود استاد رئیس دانشگاه کیوشو، گفت: آقای اوکادا احترام دیگران این سخنرانی برجسته عمده باتری سمینار است.
فراتر از درک بسیاری از محققان
با این حال، سخنرانی خانم براگا، این محتوا نمی بسیاری از شنوندگان انتظار هدایت یونی بالا و اثرات آنها، از همان آغاز از ارائه، خانم براگا به ذکر از مهم ترین چیز این است هدایت یونی بالا نیست بالا است، اما گذردهی بالا، بسیاری از محققان این به معنای «درک نیست برای محتوای براگا ذکر تردید.
با توجه به مصاحبه با خانم مقالات براگا، سخنرانی در این سمینار سلولی "و مجله نیکی، خانم براگا فن آوری توسعه یافته خلاصه به شرح زیر: اول، یک مواد شیشه ای، تشکیل شده توسط A2.99Ba0.005O1 + xCl1- 2X، در جایی که یک لی یا سدیم، توسط مقدار کمی از کارشناسی (باریوم) اتم لی (یا سدیم) اتم اضافه شده است، از یک اتم کارشناسی ممکن است با 2 لی (یا سدیم) اتم، در نتیجه شکل گیری تعداد زیادی از جای خالی در مواد جایگزین است . از این که انتقال یون لی از طریق سوراخ، یعنی به اصطلاح نفوذ خالی. در آخرین اطلاعات، هدایت یون لیتیوم 2.5 × 10 -2 S / سانتی متر است. دانشگاه توکیو و مانند مواد مبتنی بر سولفید توسعه یافته است از همان سطح محدوده بالقوه تا 9V، بسیار گسترده است.
ظرفیت باتری 10 برابر ظرفیت مثبت می رسد
با چنین همکاران محاکمه یک باتری Li-S، یک براگا الکترولیت و ظرفیت شارژ و دشارژ آن مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ظرفیت تخلیه الکترود مثبت در حدود گوگرد (S) برابر ظرفیت در حال حاضر توسط نظریه بیشتر در دسترس نیست می توانید این پدیده توضیح داده می شود. علاوه بر این، ظرفیت شارژ و دشارژ با افزایش چرخه های ناشی از محو شدن ظرفیت در 10 ماه گذشته را افزایش نمی دهد و یا به نظر می رسد دندریت ها، بیش از 15000 چرخه، ظرفیت هنوز افزایش است.
در واقع، در مورد باتری لیتیوم-S، شارژ و تخلیه ظرفیت بیش از ظرفیت S، یا شارژ و دشارژ کامل تر، ظرفیت بیشتر افزایش می یابد و بنابراین پدیده، سازمان های دیگر نیز تحقیقات انجام شده. به عنوان مثال، موسسه تحقیقات سامسونگ ژاپن، موسسه تکنولوژی توکیو موسسه Kanno و دیگر سازمان های نیز هر چند به طور کامل درک نمی گزارش شده است، اما دو فرض وجود دارد: (1) نقش مهمی در الکترولیت (2) الکترود و الکترولیت واکنش رابط در آنچه اتفاق افتاده است بازی به عنوان ماده فعال،.
براگا و همکاران تجزیه و تحلیل مستقل به این نتیجه رسیدند که نقطه مختلف در بالا ذکر شد از نظر: 'S باتری آماده شده باید به عنوان الکترود مثبت عمل نمی کند، لی سپرده در الکترود مثبت از مواد کربن کمک هدایت در اکثر باتری با ظرفیت بالا، می باشد. . طبقه بندی های تولید شده توسط یک الکترولیت تشکیل یک گذردهی بالا این است که، به دلیل ظرفیت افزایش یافته است گذردهی و اپسیلون؛ ارزش به آرامی با قطبش تراز وسط قرار دارد در الکترولیت را افزایش، و دقیقا در خط با شارژ خازن Q = CV = و اپسیلون؛ S / D (س:، C: ظرفیت الکترواستاتیک، S: مساحت، د: فاصله بین دو الکترود) '(خانم براگا).
از دیدگاه فوق، خانم براگا شباهت بین باتری های نمونه اولیه و دستگاه های ذخیره سازی قدرت EDLC موجود را ذکر کرد، با این حال، EDLC یک سلول است که در آن هر دو الکترود در مواد کربن متقارن و دیگر از یک سو، این آزمایش باتری 1 الکترود فلزی لی است، نوع نامتقارن است. به این معنی، باتری جدید ممکن است مواد جامد به عنوان یک خازن لیتیوم یون (LIC) الکترولیت "همه جامد LIC" .
شکل B باتری Li-S و مخلوط کردن خازن دو لایه الکتریکی
سخنرانی خانم براگا و بر اساس مصاحبه ها، یک طرح کلی از دستگاه ذخیره سازی قدرت دانشگاه تگزاس در آستین و خانم براگا آقای گودیناف AL توسعه و همکاران، هر چند پیکربندی دستگاه شبیه به گوگرد لیتیوم تمام جامد (لی - S) باتری، اما حتی در شارژ و دشارژ وقتی، قابل ملاحظه ای نیز یک تابع مثبت (که به اکسیداسیون و کاهش کمک نمی) اعمال می کنند. با تکرار شارژ و تخلیه، ظرفیت افزایش می یابد. چگالی نزدیک به 10 برابر ظرفیت از S، لی فلز نزدیک به ارزش نظری است.
فوق العاده سریع شارژ، نرخ تخلیه عادی
در مقایسه با EDLC یا LIC، باتری فوق بالا با تقریبا همان میزان باتری لیتیوم یون ثانویه (LIB) تخلیه می شود، با وجود آن که بسیار سریع عمل می کند. ویژگی های تخلیه مثل یک خازن نمی افتند، اما مشابه LIB هستند محدوده مشخصی از ولتاژ پلت فرم. از این نقطه نظر، LIB آسان است.
از کریستال anti-perovskite به دنیا آمد
در این زمان، خانم براگ، الکترولیت جامد شیشه ای تقریبا مستقل از آزمایشگاه های گودنوف (شکل B-2) را توسعه داده است. »در آزمایشگاه ملی LosAlamos (USA) در ایالات متحده آمریکا سعی کرد تا ضد پرهوفسکی منافذ هدایت یونی در کریستال "Li3ClO" ساخته شده است و پس از یک دوره طولانی تست مکرر، کریستال های فاز هیدروکسید در نهایت به دست آمد (خانم برگا).
پس از آن، خانم براگا به پرتغال. رطوبت پرتغال بسیار بالاتر از LANL، فاز هیدروکسید این کریستال است بسیار آسان برای دریافت. یا شاید یک رطوبت بالاتر کمی بهتر خواهد بود، با این نوع از حدس و گمان که او بیش از 130 ℃ درجه حرارت، محیط های رطوبت سعی کنید برای ایجاد یک کمی بالاتر، از نتایج به دست آمده نم زدا هیدروکسید مواد بهتر است. تلاش برای اضافه کردن مواد مختلف به تولید این مواد منافذ، نتیجه یافت شیشه ای دمای انتقال پایین مواد TG، که در حال حاضر این مواد شیشه ای. (خانم براگا)
پس از آن، او تکرار شود، از جمله اول اصول محاسبات و نظریه عبارتند از تابش سنکروترون و تابش نوترون آزمایش از جمله تجزیه و تحلیل مواد، ارزش هدایت یون مانند بدون خطا، بسیاری از ظرفیت از قطبش، و غیره نتیجه گیری
خانم براگا اشاره کرد که لی هدایت یونی الکترولیت از شیشه تا حد زیادی بستگی به مقدار آب و مواد موجود OH-. OH-، و غیره گفته شده است که کمتر بالاتر از هدایت یون لی خانم براگا است که می تواند مورد استفاده قرار گیرد مواد فاز هیدروکسید به عنوان یک پارچه بافته مواد پیش ساز آغشته، پس از آن در محیط اتانول، کم آبی بدن، درمان هیدروژن زدایی غوطه ور است.
آیا تولید انبوه قابل فهم خواهد بود؟
یک شرکت ژاپنی، یک آزمایشگاه و گودیناف است تبادل محققان باتری ادعا در مورد آن بدانند. اگر یک بار استفاده عملی، چه خواهد جامعه به عنوان یک کل تاثیر می گذارد 'چگونه تولید شیشه حجم الکترولیت؟ محققان اشاره کرد که بسیار کم آبی مهم، از این مواد ضد آب نیست. با فرض اینکه همه نتایج تحلیلی با تیم تحقیقاتی، خانم براگا درست باشد، اما حتی که هنوز هم نیاز به تولید انبوه از زمان.
