Bateri EV-keadaan pepejal yang cepat-cepat berada di sudut, Toyota mengesahkan

Tesla Motors Model S / X: Supercharging a 60kW Battery from Dead, 105kW Charging Rate!!! (Julai 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Reka bentuk bateri baharu menjanjikan penembusan dalam kelajuan pengecasan

Oleh Gary Elinoff, penyumbang penulis

Toyota telah berkomitmen untuk memperkenalkan kenderaan elektrik yang dikuasai oleh bateri "all-solid-state", yang akan dikenakan dalam beberapa minit berbanding jam, dan ia akan berbuat demikian menjelang 2022. Seperti yang dilaporkan pada Chunichi Shimbun, akhbar serantau Jepun penting di kawasan rumah untuk banyak kemudahan Toyota, syarikat itu berharap bateri keadaan pepejal akan mengatasi kelemahan kedua yang wujud dalam semua-elektrik hari ini, yang merupakan jarak pelayaran mereka yang terhad.

Toyota juga mempunyai kejayaan besar di dunia dengan hybrid Prius yang terkenal, dan, selaras dengan usaha Jepun untuk menggambarkan apa yang digambarkan sebagai ekonomi tenaga berasaskan hidrogen, syarikat itu sebelum ini telah memperjuangkan kereta yang dikuasakan oleh sel bahan api hidrogen. Walau bagaimanapun, mencapai stesen minyak hidrogen yang banyak kritikal telah bermasalah, memandangkan sifat yang sangat berbahaya bagi gas yang sangat meletup.

Jadi apakah sebab perubahan mendadak tentu? Secara ringkasnya, China, pelanggan Toyota yang penting dan negara yang melihat masa depan automotif semua elektrik untuk dirinya sendiri. Toyota menjangka dapat membina kenderaan elektrik (EV) di China dalam tempoh dua tahun, walaupun pada mulanya kini bateri litium-ion (LBB) "sekolah lama". Secara ketara, seperti yang dilaporkan dalam Reuters, Presiden Toyota Akio Toyoda sendiri akan menerajui pertuduhan itu ke masa depan semua-elektrik.

Di luar potensi untuk kapasiti storan tenaga yang lebih besar dan masa tuduhan lebih cepat yang memegang bateri keadaan padu di atas LiBs, terdapat juga faktor keselamatan. LiBs menggunakan elektrolit cecair untuk mengangkut ion antara katod dan anod mereka, dan masalah berlimpah, termasuk kecenderungan yang terkenal untuk LiBs untuk terlalu panas dan meletup.

Teknologi bateri seperti yang ada hari ini adalah kesesakan utama dalam banyak bidang teknologi selain daripada pengangkutan, dan terdapat banyak usaha yang dijalankan di akademik dan industri untuk mencari penemuan, termasuk seni bina elektrod berdasarkan MXene. Bagaimanapun, seperti yang dilaporkan kepada jurubicara Toyota Forbes, Kayo Doi, "Di antara bateri generasi baru, pada tahap ini, bateri keadaan pepejal dianggap paling dekat dengan tahap aplikasi praktikal yang diperlukan untuk melengkapkan kenderaan untuk pengeluaran volum. Kami sedang menjalankan penyelidikan dan pembangunan, termasuk kejuruteraan pengeluaran bateri keadaan pepejal, untuk mengkomersilkan mereka pada awal 2020an. "

Artikel Forbes menyebut ringkasan artikel penyelidikan dari Tokyo Institute of Technology bertajuk "Pintu terbuka elektrolit untuk bateri keadaan pepejal." Dengan kerjasama Toyota dan lain-lain, penyelidik mensintesis apa yang mereka gambarkan sebagai bahan "superionik" berasaskan lithium, yang " adalah struktur kristal padu di mana ion-ion boleh 'hop' dengan mudah, pada dasarnya mengekalkan aliran ion yang serupa dengan yang berlaku di dalam elektrolit cair. "Dengan kata lain, mereka telah mengembangkan apa yang pada asasnya adalah elektrolit keadaan pepejal.

Struktur kristal dan laluan pengaliran litium bahan superionik. Sumber: Tokyo Tech News (diedit).

Selain menjadi kebal terhadap masalah yang berkaitan dengan elektrolit cair yang telah dijelaskan, bateri peringkat awal telah dibangunkan menggunakan bahan-bahan superionik yang beroperasi dalam jarak -30 ° C dan 100 ° C dengan kepadatan daya yang tinggi. Di samping itu, pengecasan ultra pantas telah dicapai, dan dengan ketara, mereka mengekalkan caj mereka untuk tempoh yang panjang.

Terdapat banyak masa antara sekarang dan 2022, dan ini bukan kali pertama yang "terobosan bateri" telah disebut-sebut, tetapi memandangkan tidak kurang seorang pelakon daripada Toyota Motors terlibat, ada alasan untuk berharap.