MITはリチウムイオン電池を再充電する高速車の開発に成功しました

マサチューセッツ工科大学の研究者は、新しい技術を使用してリチウムイオン電池を数秒で充電する、材料を再充電するための表面処理技術を開発しました。

リチウム電池は通常、充電が完了するまでに6分以上かかります。ただし、従来のリン酸鉄リチウム材料は、表面処理後にバッテリーの充電速度を36倍（わずか10秒）増加させて、ナノスケールの溝を形成することができます。

この技術を採用したリチウム電池は、放電速度も速いため、ハイブリッド車の加速に利用でき、ガソリンエンジンを搭載した車に追いつくことができます。

MITはこの技術の特許を取得し、2社にライセンス供与しています。 MITの研究者によると、新技術は既存のリチウムイオン電池を改良したものであり、新しい材料を必要としないため、2年以内に商用製品が発売される予定です。

GerbrandCeder教授の指導の下で博士課程の学生であるByoungwooKang氏は、「リン酸鉄リチウム材料の表面を処理することにより、リチウムイオンはチャネルにすばやく移動し、ターミナルにすばやく移動できる」と述べました。

数年前、Cederがコンピューターを使用してリチウムイオン電池に使用されている材料をシミュレートしたとき、彼はリチウムイオンが以前考えられていたよりも速く伝達されるべきであることを発見しました。さらなるシミュレーション研究の結果、バルク材料の内部にリチウムイオンを送ることができるリン酸鉄リチウム材料の表面のチャネル数が限られているため、充電中のリチウムイオンの伝送速度が制限されていることがわかった。

長年の経験を通じて、KangとCederは、わずか5ナノメートルの間隔で複数の溝を生成するリン酸鉄リチウム材料の表面処理により、リチウムイオンの速度を36倍に高めることができることを発見しました。

「この技術を採用することで、バッテリーの充電がリチウムイオンの速度によって制限されなくなります。これは、後のリチウムバッテリーがより速く充電できるだけでなく、より速く放電できることを意味します。」

この技術を使用した携帯電話やその他の小型デバイス用のリチウムイオン電池は、数秒で充電できると研究者らは述べた。新興の電気自動車産業にとって、これは電気自動車がガソリン車と同じ速度まで加速できることを意味します。

充電技術を既存のリチウム電池基板に適用して製品を発売するのに2年かかります。その間に、電気自動車の家庭用充電器を再設計して、エネルギーの急速な移動を処理できます。電気自動車の場合、家庭でのカーバッテリーの充電速度は、バッテリー自体だけでなく、所有者の家の電力状況によっても制限されます。

これまでのテストでは、リン酸鉄リチウムはナノメートルの表面処理後のバルク材料と同じくらい耐久性があり、経年変化による充電効果に影響を与えることなく、充電と放電を繰り返すことができます。

MITの研究資金は、全米科学財団、材料研究科学工学センター、および米国エネルギー省の高度な輸送用バッテリープログラムから提供されています。

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