Toshiba hat vor kurzem die Nachricht auf seiner Website sagte, dass die Firma Toshiba Infrastruktursysteme und Lösungen des Unternehmens TISS mit Sojitz Firma Sojitz, das brasilianische Bergbauunternehmen CBMM eine Einigung erzielte gemeinsam nächste Generation Lithium-Ionen-Batterie Anodenmaterial --TiNb2O7 Material zu entwickeln, nach dem Bericht des Material eine hohe volumetrische Energiedichte, lange Lebensdauer und schnelle Lade- und Entlade-Eigenschaften hat, die Anforderungen die Anwendung von Elektrofahrzeugen zu erfüllen. was? Toshiba begann auch in der Batterie einzumischen? Ja, ja, in der Tat, Toshiba hatte bereits 2008 damit begonnen, Lithium-Titanat-Batterie Sicherheit, lange Lebensdauer und schnelle Ladeeigenschaften, aber es ist ein fataler Fehler Lithium-Titanat zu entwickeln hat - Energiedichte zu gering ist, für 2017 Toshiba eine neue Generation von batteriebetriebenen Produkten SCiBTM, das Produktverbindung NTO Niob-Titan-Oxid als die negative Elektrode die Volumenkapazität der NTO Kompoundierungsverhältnis, ist das doppelte der Graphit negative Elektrode, signifikant die Leistung der Batterie SCiBTM zu verbessern, im Jahr 2020 das Unternehmen auf dem Markt plant.
Derzeit Anodenmaterial auf dem Markt gibt zwei Kategorien, eine Graphitanodenmaterial ist, für die überwiegende Mehrheit des Marktes entfallen, ist die Silizium-Kohlenstoff basierenden Materialien, hat mehr Verwendung in hoher spezifischer Energie-Batterie-Markt gemacht so Toshiba aus dem NTO ist, was zum Teufel? in der Tat, von Toshiba in der Pressemitteilung, wir einige Hinweise sehen kann, die NTO Materialien und Material LTO tiefe Wurzeln. Toshibas Wurzeln in vielen Jahren in Lithium-Titanat (LTO) Batteriefeld, Obwohl kein wesentlicher Durchbruch in der Batterie LTO, LTO, aber modifizierten entwickelte Material eine Fülle von Erfahrungen gesammelt hat, wird dieses Niob-Titan-Oxidmaterial NTO ist die Grundlage für die Entwicklung von LTO Material Bian speziell kommt auch Toshibas Artikel über das im Top-Journal JPS veröffentlichte Material wurde gefunden, um Toshibas Entwicklung von NTO-Materialien umfassend zu verstehen.
Toshiba einen NTO Dieses Material entwickelt hat, ist in erster Linie Kohlenstoff-Beschichtungsbehandlung durch die sphärische Oberfläche der Teilchen der Sekundärpartikel bilden, die reversible Kapazität des Materials erreicht ist 341mAh / g und in der Nähe des graphitbasierten Material, um eine positive Elektrode NCM622, NTO ist 49Ah Batterie Anode hergestellt, die Volumenenergiedichte von 350Wh / l, die maximale Eingangsleistung von bis zu 10 kW / l (50% SoC), von 0% bis 90% SoC SoC 6min Lade erfordert nur die schnellste, 7.000 Zyklen mit 1C Kapazitätsretentionsrate von 86%, erwartete Lebensdauer von mehr als 14.000, erfüllt nahezu perfekt die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen, um den Akku.
Test TNO Aufschlämmungsformulierung von 91 Gew% von TNO, 5% Graphit als leitfähiges Mittel und 2% CMC, 2% SBR, zeigten eine hohe Dichte Rütteldichte Tests Materialien TNO entwickelt von Toshiba bis 2,7 g / cm3, viel höher als die Dichte des graphitbasierten Material aus Cyclovoltammetrie Prüfergebnissen verdichtet wird, TNO Li und Li off eingebettet und das Potential des LTO Material relativ nahe 1.58V und 1.69V.
AC Impedanztestergebnisse Graph TNO unter unterschiedlichen Mengen an Li eingebettet ist, das die Ersatzschaltung von Fig Fitting verwendet wird, wobei die ohmsche Impedanz ist Ro, Rp der Polarisationsimpedanz und die Impedanz-Meßgerät umfaßt eine Ladungsaustauschmaske Impedanz Zw ist Diffusionswiderstand, aus den Testergebnissen unter verschiedenem ohmschen Widerstand Ro einfügen Li Zustand unverändert, und die Zahl der Lithium Rp NTO Materialien wesentliche Veränderungen aufgetreten, wenn die Anzahl von Lithium in x von 0 bis 0,6 eingebettet ist wenn Raum, ausgestattet mit Rp erhöht die Anzahl von Lithium verringert wird, wenn die x = 0,6-1,6 Rp nahezu konstant bleibt in der Zeit x = 1,6-3,2 mit zunehmenden x Rp signifikant verbessert, und der Polarisierung der Zell nicht erhöht die Rp von einer leichten Zunahme in der Anzahl von Lithium erhöht, aber eine deutlichen Erhöhung der Polarisation des Materials, was darauf hindeutet, dass es an den Ladungsaustausch Impedanz verglichen wird, Li + eine große Einschränkung der Diffusionsimpedanz worden ist im Bereich von x> 3,2, Faktor.
Die schwarze Kurve unten zeigt die Testergebnisse des von der Toshiba Corporation entwickelten, mit hoher Dichte karbonbeschichteten TNO-Materials.Die blaue Kurve ist das TNO-Material mit niedriger Dichte (70% NTO, 20% Acetylenruß, 7% CMC und 3% SBR). Für das TNO-Material mit hoher Dichte ohne Kohlenstoffbeschichtung kann aus der Figur gesehen werden, dass das TNO mit niedriger Dichte eine sehr gute Geschwindigkeitsleistung aufgrund der Zugabe einer großen Menge an leitfähigem Mittel zeigt, aber aufgrund des geringeren Inhalts des aktiven Materials die volumetrische spezifische Kapazität Es ist offensichtlich niedriger als das kohlenstoffbeschichtete TNO-Material mit hoher Dichte.Dieser Test zeigt, dass das TNO-Material die Ratenleistung des Materials nach 2% -Kohlenstoffbeschichtung stark verbessert, während der Vorteil der hohen Volumenenergiedichtebeibehalten wird.
Um zu überprüfen, ob dieses Material in Elektrofahrzeugen verwendet werden kann, verwendete Toshiba kohlenstoffbeschichtete High-Density-TNO-Materialien und NCM622-Materialien zur Herstellung einer 49-Ah-Leistungsbatterie mit einer Batteriespannungsplattform von 2,25 Volt und einer Energiedichte von 350 Wh / L. Die Gewichtsenergiedichte erreicht 138Wh / kg.Der Test zeigt, dass die Batterie eine Kapazitätserhaltungsrate von 93% bei 10C Entladungsrate aufweist.Dies kann nicht nur die Nachfrage von reinen Elektrofahrzeugen erfüllen, sondernerfüllt auch vollständig die Nachfrage von Plug-in-Hybridfahrzeugen. Die Batterie zeigte auch eine ausgezeichnete Leistung bei niedrigen Temperaturen.Die Entladungskapazität der Batterie kann immer noch 63% bei Raumtemperatur bei -30 ° C erreichen.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Schnellladeleistung: Tests haben ergeben, dass die Batterie bei 4 ° C, 6 ° C, 8 ° C und 10 ° C bis zu 90% vollständig aufgeladen ist und 13,6, 9,0, 6,9 bzw. 5,5 Minuten benötigt. Es dauert weniger als 6 Minuten, um 90% seiner Kapazität bei einer Ladegeschwindigkeit vollständig aufzuladen.Nach einer Song-Zeit hat diese schnelle Ladegeschwindigkeit Elektrofahrzeuge vergleichbarmit der Bequemlichkeit beim Tanken von Fahrzeugen gemacht.Low-Temperatur-Laden bei -10 ° C In dem Test dauert es nur 12 Minuten, um die Kapazität von 90% bei einer Rate von 5 ° C zu füllen, und die negative Elektrode hat überhaupt keine Lithiumfällung, was den Komfort der Verwendung von Elektrofahrzeugen im Winter stark verbessert.
Zusätzlich zu den oben genannten Leistungsindikatoren stellt der Leistungsakku die am meisten besorgniserregende Zykluslebensdauer des Leistungsakkus dar. Die folgende Abbildung zeigt die Zyklusleistung der TNO / NCM-Batterie bei 1 C. Die Testergebnisse zeigen, dass die Batteriekapazität nach 7000 Zyklen erhalten bleibt. Rate wird noch bis zu 86% Kapazitätsretentionsrate von 80% Lebensdauer erwartet von bis zu 14.000, während die Verwendung der Graphitanode NCM / Graphit-Batterien nach 3400 Zyklen mal die Kapazitätsretentionsrate 80%, was darauf hinweist, dass TNO / NCM auf Leben hat Dies ist ein sehr großer Vorteil, der für die Senkung der Lebenszykluskosten von Elektrofahrzeugen von großer Bedeutung ist.
Insgesamt Toshiba dieses TNO Anodenmaterial auf die spezifische Kapazität des Graphitmaterials der Nähe entwickelt, aber wegen seiner Verdichtungsdichte ist viel höher als das Graphitmaterial und damit eine höhere Spannung Plattform Nachteil von TNO Material und Material NMC622 bilden LFP Leistung und die hergestellten Batteriezellen in der Nähe Volumenenergiedichte und Gewichtsenergiedichte, während TNO Material ausgezeichnete Schnelladeleistung auf 90% der vollen Kapazität innerhalb 6min bei Raumtemperatur zeigt, stark Elektrofahrzeuge verbessern Convenience, und TNO-Material zeigte auch ausgezeichnete Leistung in der Zykluslebensdauer, Radfahren 7000 Zeiten bei 1C-Rate, Kapazitätserhaltungsrate bis zu 86%, stark reduzieren die Lebenszykluskosten von Elektrofahrzeugen, jetzt Das einzige, worüber man sich Sorgen machen muss, sind die Kosten für dieses Material: Wenn es sich dem Graphitmaterial nähern kann, wird das Material eine große Marktperspektive haben.
