ニュース

Jun 09, 2023

研究者はリチウムの充電に成功

電気自動車はガソリン車よりも環境にはるかに優れていますが、まだ広く普及していません。 この変化を妨げている問題の 1 つは、電気自動車が普及しているという事実です。

電気自動車はガソリン車よりも環境にはるかに優れていますが、まだ広く普及していません。 この変化を妨げている問題の 1 つは、電気自動車の充電に長い時間がかかるという事実です。

それはすぐに変わるかもしれない。 TechXploreが木曜日に発表した報告書によると、中国の複数の機関に所属する研究者チームは、リチウムイオン電池の充電速度を60％充電で5.6分まで高速化することに成功したという。 彼らは、秩序を効果的に改善するために、バッテリーのアノードに銅コーティングとナノワイヤーを追加することで、この素晴らしい偉業を達成しました。

テクノロジーとエンジニアリングの分野で同僚の先を行く - ブループリント

現在、ほとんどのアノードはグラファイトで構成されており、不規則なスラリーで構成されていますが、これは電流を流すための実用的な方法ではありません。 さらに、アノード内の材料の配置方法により、それらの間のギャップ サイズに関連する問題が生じます。

充電を高速化する際のこれらの問題を克服するために、研究者らは特にアノードに焦点を当てました。 彼らがやったことは次のとおりです。

「彼らはまず、粒子レベルの理論モデルを実行して、さまざまなサイズの粒子の空間分布と電極の多孔性を最適化しました。次に、モデルから学んだことを利用して、標準的なグラファイト陽極に変更を加えました。それを銅でコーティングし、次に銅ナノワイヤを追加しました」その後、アノードを加熱し、その後冷却することで、スラリーがより規則的な材料に圧縮されました」と TechXplore は述べています。

陽極をアップグレードしたら、研究者らはそれを標準的なリチウムイオン電池に取り付けて、充電にかかる時間を測定した。 彼らは、バッテリーをわずか 5.6 分で 60%、わずか 11.4 分で 80% まで充電できることに感銘を受けました。 (研究者らは、100% まで充電するのにどれくらいの時間がかかるかをテストすることを避けました。そうすることでバッテリーが損傷する可能性があるからです。)

研究者らは、そのような電池の価格と、いつ生産できるようになるのかについては明らかにしなかった。 それでも、電気自動車の開発はどこでもエキサイティングなものです。

この研究は『Science Advances』誌に掲載された。

抽象的な：

非常に高速充電するリチウムイオン電池は、電気自動車の再充電時間を短縮するために非常に望ましいものですが、グラファイト陽極のレート能力が低いためにそれが妨げられています。 今回我々は、厳密な電極条件下で極めて高速なリチウムイオン電池の充電を実現するための、グラファイトアノードにおけるこれまで報告されていない粒径と電極多孔度の二重勾配構造設計を紹介する。 私たちは、ポリマーバインダーを使用しないスラリールートを開発して、実用的なグラファイトアノードにこれまで報告されていないタイプの粒子サイズと空隙率の二重勾配構造を構築し、10 分で 60% の再充電という極めて高速な充電能力を示します。 二重勾配グラファイトアノードに基づいて、6 C の高い充電率で 6 分で 60% の再充電と 701 Wh リットル -1 の高い体積エネルギー密度を実現する超高速充電リチウム イオン バッテリーを実証します。

革新

2023 年 8 月 3 日

革新

2023 年 8 月 3 日

革新

2023 年 8 月 2 日

革新

2023 年 7 月 31 日