與許多其他汽車公司一樣，豐田在鋰空氣電池方面投入了大量的研發精力。工程師們追求更高的能量密度，這樣電動汽車就能跑得更遠。在2014年的鋰電池國際會議上，豐田電池研究事業部的HidekiIba博士和豐田歐洲先進技術集團的ChihiroYada博士指出，如果克服所有技術障礙，鋰空氣電池要到2030年才能真正商業化。
在開發鋰空氣電池技術的同時，豐田也在開發全固態電池。目前，其實驗樣機產品可以達到400瓦時/升的體積能量密度。兩位專家也預測了這種電池技術。在克服技術障礙的前提下，全固態電池可以在2025年實現商業化，比鋰空氣電池提前五年。
全固態電池具有高能量密度和額定功率的特點，具有很大的發展潛力。經驗證，全固態電池的放電速率可以達到50℃。
與傳統鋰電池相比，全固態電池除了具有更高的體積能量密度外，還具有以下優點：
1.包裝效率更高。全固態電池設計可支持串聯封裝和雙極結構。緊湊的布置可以減少電池組中的死區體積。
2.更安全。全固態電池不會有電解液泄漏的隱患，其不燃性和無機電解液使其熱穩定性更強。
3.使用壽命更長。
Yada和Brasse表示：“前一時期所有固態電池面臨的技術障礙是功率密度不夠高。原因是電池陰極和固體電解質之間的轉移電阻過高。”。因此，全固態電池開發的主要任務是提高其功率密度。
研究人員從以下三個方面提高了功率密度：
1.開發一種更容易傳導鋰離子的固體電解質。氧化物、硫化物和氮化物可以用作固體電解質材料。硫化物電解質可以提供更高的離子電導率。例如，Li10GeP2S12化合物的離子電導率可以達到0.012西門子/厘米。
最近，德國馬克斯·普朗克研究所的研究人員開發了兩種具有超高電導率的固體鋰電解質，即Li10SnP2S12和Li11Si2PS12，這兩種電解質都具有較強的鋰離子擴散性。化合物中的硅元素使得這兩種化合物的鋰電導率甚至超過上述Li10GeP2S12化合物的鋰導電率。
2.改善電解質與電極之間的界面物質，降低轉移電阻。Yada和Brasse指出：“固態電池中電解質和電極之間的高界面電阻問題可以通過設計來補償，這在下一代電池的設計中尤為重要。”
在2014年國際鋰電池大會上的一篇獨立論文中，Yada和他在亥姆霍茲研究所和德國航空航天中心的同事提出了一個固體電解質的數字模型，希望基于該模型獲得更多關于活性電子和電解質邊界處空間電荷區的知識。
3.提高活性材料中鋰離子的導電性。在理想狀態下，在具有高能量密度的電池中，電解質層非常薄，電極層非常厚，并且它們都圍繞活性材料。為了滿足下一代電池的技術要求，研究人員必須提高電極活性材料的導電性。
Yada和Brasse指出，盡管全固態鋰電池的“歷史”并不短，但它仍將被業界視為一種全新的電池技術。然而，仍有許多技術障礙需要克服。通過分析調整電極與電解質界面層的納米結構將成為全固態鋰電池突破的關鍵。與許多其他汽車公司一樣，豐田在鋰空氣電池方面投入了大量的研發精力。工程師們追求更高的能量密度，這樣電動汽車就能跑得更遠。在2014年鋰電池國際會議上，豐田電池研究業務部門的HidekiIba博士……
ment和豐田歐洲先進技術集團的千與千尋博士指出，如果克服所有技術障礙，鋰空氣電池要到2030年才能真正商業化。
在開發鋰空氣電池技術的同時，豐田也在開發全固態電池。目前，其實驗樣機產品可以達到400瓦時/升的體積能量密度。兩位專家也預測了這種電池技術。在克服技術障礙的前提下，全固態電池可以在2025年實現商業化，比鋰空氣電池提前五年。
全固態電池具有高能量密度和額定功率的特點，具有很大的發展潛力。經驗證，全固態電池的放電速率可以達到50℃。
與傳統鋰電池相比，全固態電池除了具有更高的體積能量密度外，還具有以下優點：
1.包裝效率更高。全固態電池設計可支持串聯封裝和雙極結構。緊湊的布置可以減少電池組中的死區體積。
2.更安全。全固態電池不會有電解液泄漏的隱患，其不燃性和無機電解液使其熱穩定性更強。
3.使用壽命更長。
Yada和Brasse表示：“前一時期所有固態電池面臨的技術障礙是功率密度不夠高。原因是電池陰極和固體電解質之間的轉移電阻過高。”。因此，全固態電池開發的主要任務是提高其功率密度。
研究人員從以下三個方面提高了功率密度：
1.開發一種更容易傳導鋰離子的固體電解質。氧化物、硫化物和氮化物可以用作固體電解質材料。硫化物電解質可以提供更高的離子電導率。例如，Li10GeP2S12化合物的離子電導率可以達到0.012西門子/厘米。
最近，德國馬克斯·普朗克研究所的研究人員開發了兩種具有超高電導率的固體鋰電解質，即Li10SnP2S12和Li11Si2PS12，這兩種電解質都具有較強的鋰離子擴散性。化合物中的硅元素使得這兩種化合物的鋰電導率甚至超過上述Li10GeP2S12化合物的鋰導電率。
2.改善電解質與電極之間的界面物質，降低轉移電阻。Yada和Brasse指出：“固態電池中電解質和電極之間的高界面電阻問題可以通過設計來補償，這在下一代電池的設計中尤為重要。”
在2014年國際鋰電池大會上的一篇獨立論文中，Yada和他在亥姆霍茲研究所和德國航空航天中心的同事提出了一個固體電解質的數字模型，希望基于該模型獲得更多關于活性電子和電解質邊界處空間電荷區的知識。
3.提高活性材料中鋰離子的導電性。在理想狀態下，在具有高能量密度的電池中，電解質層非常薄，電極層非常厚，并且它們都圍繞活性材料。為了滿足下一代電池的技術要求，研究人員必須提高電極活性材料的導電性。
Yada和Brasse指出，盡管全固態鋰電池的“歷史”并不短，但它仍將被業界視為一種全新的電池技術。然而，仍有許多技術障礙需要克服。通過分析調整電極與電解質界面層的納米結構將成為全固態鋰電池突破的關鍵。
標簽：豐田
作者吐槽：這篇文章的由來，是因為我坐在火車上回答了知乎上關于特斯拉公開專利的問題，而迅速博得了某些知友的反駁。我決定更細致地談一談這個問題，以及那些冷眼旁觀、發展氫能源汽車的企業。
1900/1/1 0:00:00小小的一個充電樁，原本該是新能源車的動力源，現在則越來越像是一道門檻。作者歷時一周調查發現，滬上電動汽車的充電樁存在3種標準、5種充電模式，尤其是進口電動汽車，幾乎是“各充各的”。
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1900/1/1 0:00:00全國首份小型電動車地方行業標準日前在山東省問世。業內人士認為，國家層面應當制定帶有強制性的標準和管理依據，解決小型電動車的安全性和路權等問題，規范產業發展。
1900/1/1 0:00:00上周特斯拉CEO馬斯克ElonMusk在其網站上公開宣布，允許其他競爭對手免費使用特斯拉專利。在一般人看來，這似乎是一個重大利空，然而投資者并不這么認為。
1900/1/1 0:00:00“客車行業今年下降趨勢很明顯，銷量預計將下滑5左右。被認為是今年惟一亮點的新能源客車，也難以阻擋市場的整體頹勢。
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汽車導航