全固体リチウムイオン電池に対する日本の執着は何ですか

日本の一部の企業や学術機関は、新エネルギー車産業への応用を目指して、今後5年間で電気自動車用の次世代全固体リチウム電池を共同開発する予定です。プロジェクトの総投資額は100億円を見込んでいます。トヨタ、パナソニック、その他23の自動車、電池、材料会社、および京都大学や日本の物理化学研究所などの15の学術機関が研究に参加し、2022年までに全固体電池全体を習得する予定です。関連技術。

これまで、日本のリチウムイオン電池技術評価センターのコンソーシアムは、2030年までに800 kmの範囲をサポートできる電池を共同開発することを最終目標として、経済産業商務省から1,400万ドルの資金を受け取りました。

今年のこれまでのところ、国内の企業や研究機関は全固体リチウム電池に焦点を当ててきました。全固体電池技術がなぜそれほど重視されているのか不思議に思う。

全固体電池技術の優れた利点

以前、ルノーの自動車事業責任者であるノーマン・デは、全固体電池は、現在のリチウムイオン電池よりもコスト、密度、熱安定性の点で自動車業界の新たな希望であり、将来は主に長寿命の電気自動車に適用されます。

安全性は、電池分野における全固体電池の開発の基本的な推進力の1つです。従来のリチウムイオン電池のダイヤフラムと電解質。電池の電極材質特性により、大電流での使用時にリチウムデンドライトが発生し、ダイヤフラムに穴が開いて短絡や電池の損傷につながる場合があります。電解質は有機液体であり、高温で副反応、酸化分解、ガス発生、燃焼を起こす傾向があります。

さらに、従来のリチウムイオン電池と比較した全固体電池の利点もより明白です。

まず、全固体電池は同じエネルギーレベルでより薄く、より小さくなります。従来のリチウムイオン電池では、ダイヤフラムと電解質が一緒になって、電池の体積のほぼ40％、質量の20％を占めています。代わりに固体電解質を使用すると、電極間隔をミクロンレベルに短縮して電池の厚さを大幅に減らすことができるため、全固体電池技術が電池を小型化および薄型化する唯一の方法です。

それだけでなく、蒸着によって調製された全固体電池の総厚はわずか数十マイクロメートルである可能性があるため、MEMS（微小電気機械システム）分野に統合できる非常に小さなパワーデバイスにすることができます、したがって、バッテリーアプリケーションを容易にします。新しい小型インテリジェント電子機器、端末製品の小型化の実現。

第二に、全固体電池は軽量でエネルギー密度が高い。全固体電解質の使用後、リチウムイオン電池の適用可能な材料システムも変更されます。黒鉛負極の代わりに金属リチウムを負極として使用することができます。これにより、負極材料の量を大幅に減らすことができ、バッテリー全体のエネルギー密度が大幅に増加します。

全固体電池を使用することで、多くの新しい高性能電極材料と既存の電解液システムとの互換性の問題を解決できることは言及する価値があります。

上記の2つの要因を考慮すると、全固体電池は通常のリチウムイオン電池よりもエネルギー密度が大幅に増加する可能性があります。これまで、多くの研究室で、エネルギー密度300〜400Wh / kgの全固体電池を小規模に大量生産することができました。

エネルギー密度のデータから、全固体電池は、私たちの携帯電話やその他の電子製品が「1日1日」から「1日2日」にアップグレードされたことをより直感的に理解することができます。

全固体電池：新エネルギー電池の新しい戦場

多くの国内証券会社の研究者によると、全固体電池は、従来のリチウムイオン電池よりもエネルギー密度が高く、電力が多く、寿命が長いため、次世代のリチウムイオン電池のトレンドとなっています。

現在、中国も全固体電池を積極的に展開しています。産業情報技術省および他の4つの省庁によって発行された自動車用パワーバッテリー産業の発展を促進するための行動計画は、全固体電池などの新しいタイプのバッテリーの研究開発への投資を増やすことを明確に述べています。巨人がゲームに参入するにつれて、それは技術的なブレークスルーを促進し、加速し、産業用アプリケーションの進歩が期待されています。

多くの業界専門家は、全固体電池が次世代の電池技術になることを強く望んでいます。業界のインタビュー対象者によると、新エネルギー電池の鍵は、500 km以上を走行できることであり、これは市場への浸透を大幅に高める可能性があります。そして、これは中国企業と外国の競争の焦点にもなります。

著者は、全固体電池が国内外の新エネルギー競争の新たな戦場になると信じています。フォルクスワーゲンは昨年、全固体電池の研究に大きな前進をもたらすと発表しました。 2030年までに、すべての車に電気バージョンが搭載され、電気自動車のバッテリーに500億ユーロ、電気自動車に200億ユーロが投資される予定です。フォルクスワーゲンは、次世代の電気自動車用バッテリー、走行距離1,000 km以上の全固体電池をすでに計画しており、2025年に量産されると語った。現在、この技術の世界のパイオニアはドイツ、日本、米国である。州、およびフランス。中国人は追いついてきています。中国の大手パワーバッテリー企業である寧徳の時代には、ポリマーおよび硫化物ベースの全固体電池の方向で関連する研究開発作業が行われ、予備的な進歩が見られ、予備的な技術ルートが大規模に提案されました。 -スケール生産。

リチウム電池の将来の開発としての全固体電池では、世界中の多くの企業がレイアウトを開始しています。国内の上場企業の中で、Guoxuan Hi-Techは投資家インタラクションプラットフォームで、全固体電池と全固体電解質を開発していると述べました。 Hengdian East Magneticは代理店の調査で、昨年8月に全固体電池の開発を組織することを発表しました。同社のリチウム全固体電池は現在テスト段階にありますが、同社によれば、多くのサードパーティの安全性テストに合格しています。

コメント：全固体リチウム電池は、電気自動車用電池の将来の開発方向となるでしょう。以前、産業情報技術省および他の4つの省庁によって発行された「自動車用パワーバッテリー産業の発展を促進するための行動計画」は、それが以下を含む新しいパワーリチウムパワーシステムの開発への投資を増やすであろうと明確に述べた全固体電池などの新しいタイプの電池。全固体電池のエネルギー密度は、現在の従来のリチウムイオン電池の少なくとも3倍です。同時に、充電時間が短縮され、走行距離が長くなり、充電と放電の回数が増えるため、バッテリーの耐久性が向上します。未来が明るい電池技術の一種です。

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