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セルギー・カルナウスら。全固体電池: 整備士の重要な役割。科学。 381、1300 (2023). リチウム金属アノードを備えた固体電池には、より高いエネルギー密度、より長い寿命、より広い動作温度、および安全性の向上の可能性があります。研究の大部分は、材料と界面の輸送速度論と電気化学的安定性の改善に焦点を当てていますが、材料力学の調査を必要とする重大な課題もあります。固体-固体界面を備えた電池では、機械的接触、および固体電池の動作中の応力の発生が、これらの界面での安定した電荷移動を維持するための電気化学的安定性と同じくらい重要になります。このレビューでは、通常および長期のバッテリー サイクルから生じるストレスと歪み、およびストレス軽減のための関連メカニズムに焦点を当てます。その一部はバッテリーの故障につながります。 背景 全固体電池 (SSB) には、日常の電話や電気自動車に使用されている...
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最近の進捗状況 硫化物系全固体リチウム電池用負極 →パート 1 リチウム金属負極 著者: JIA Linan、DU Yibo、GUO Bangjun、ZHANG Xi １．学校 上海交通大学機械工学科、上海 200241、中国 ２．上海 伊利新エネルギー技術有限公司、上海 201306、中国 要約 全固体リチウム電池 (ASSLB) はより高いエネルギー密度を示す 現在主流の液体リチウム電池よりも安全性が高い 次世代エネルギー貯蔵デバイスの研究の方向性。と比較して 他の固体電解質、硫化物固体電解質 (SSE) には、 超高イオン伝導率、低硬度、容易な特性 加工性と良好な界面接触は、最も有望な要素の 1 つです。 全固体電池実現への道筋。ただし、いくつかあります。 アノードと SSE の間の界面の問題により、用途が制限されます。 界面副反応、剛性接触不良、リチウムデンドライトなど。これ この...
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前回の記事の続き 最近の進捗状況 硫化物系全固体リチウム電池用負極 ââ パート 2 その他 陽極 著者: JIA Linan、DU Yibo、GUO Bangjun、ZHANG Xi １．学校 上海交通大学機械工学科、上海、200241、中国 2．上海 伊利新エネルギー技術有限公司、上海 201306、中国 リチウム合金負極 界面副反応が激しいため、 純粋なリチウムをそのまま硫化物固体電解質に利用することは困難です。 短期的には、リチウム合金材料がより魅力的な選択肢となります。 金属リチウム負極と比較して、リチウム合金負極は性能を向上させることができます。 界面濡れ性、界面副反応の発生を抑制、 固体電解質の化学的および機械的安定性を向上させる 界面を保護し、リチウム樹枝状結晶の成長による短絡を回避します。で 同時に、液体リチウムイオン電池と比較して、合金アノードは 全固体電池のエネルギー...
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正極の電気化学活性 P2-Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 ナトリウムイオン電池の材質 著者: ZHANG Xiaojun1、LI Jiale1,2、QIU Wujie2,3、YANG Miaosen1、LIU Jianjun2,3,4 １．バイオマスのクリーン変換と高価値利用のための吉林省科学技術センター、東北電力大学、吉林省132012、中国 ２．中国科学院上海陶磁器研究所、高性能セラミックスおよび超微細微細構造の国家重点実験室、上海 200050、中国 3.中国科学院大学材料科学および光電子工学センター、北京 100049、中国 ４．中国科学院大学杭州高等研究院化学材料科学院、杭州市 310024、中国 要約 低コストと幅広い原材料の流通という利点を活かし、 ナトリウムイオン電池は、次のような用途に最適な代替材料と考えられています。 リチウムイオン電池の正極材。 P2 相では ...
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最近の進捗状況 リチウム硫黄電池におけるホウ素系材料 著者: リー・ガオラン、リー 紅陽、曾海波 MIIT主要研究室 ナノオプトエレクトロニクス研究所 先端ディスプレイ材料・デバイス 南京大学材料科学工学部材料 科学技術、南京 210094 要約 リチウム硫黄（Li-S）電池は再生可能 次世代の電気化学エネルギーの開発における重要な役割 高エネルギー密度と低コストによる蓄電技術。しかし、彼らの 実用化は依然として反応速度の遅さと低さによって妨げられています。 変換反応の可逆性が比較的低いことに寄与します。 実用容量、クーロン非効率、およびサイクル不安定性。この中で 導電性、吸着性、触媒性の機能を合理的に設計 材料は硫黄を安定化および促進するための重要な経路を示します 電気化学。独特の原子および電子構造の恩恵を受ける ホウ素、ホウ素ベースの材料は、多様かつ調整可能な物理的特性を示します。 化...
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LaNi0.6Fe0.4O3 カソード接点材質: 導電性 特性操作と SOFC の電気化学的性能に対するその影響 ZHANG Kun、WANG Yu、ZHU Tenglong、SUN Kaihua、 ハン・ミンファン、チョン・チン。 LaNi0.6Fe0.4O3 カソード 接点材質: 導電特性の操作とその効果 SOFC の電気化学的性能に関する[J]。無機材料ジャーナル、DOI: 10.15541/jim20230353. カソードとインターコネクタの接点の模式図 インターフェース フラットの組み立て工程中 固体酸化物型燃料電池 (SOFC) スタック、セラミック間の直接接触 カソードと金属コネクタが劣化しており、ストレスが高くなります。簡単に 大きな界面接触抵抗が発生し、それが影響を及ぼします。 スタックのパフォーマンスと安定性。カソードコンタクト層は通常、 界面の接触を改善するためにカ...
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１．リン酸鉄マンガンリチウムとは リチウム リン酸鉄マンガンは、リチウムをドープして形成された新しい正極材料です 一定量のマンガン元素を含むリン酸鉄。イオン以来 マンガン元素と鉄元素の半径と一部の化学的性質は類似しています。 リン酸マンガン鉄リチウムとリン酸鉄リチウムは類似しています。 構造があり、両方ともオリビン構造を持っています。エネルギーの観点から見ると 密度、リン酸鉄マンガンリチウムは鉄リチウムより優れています リン酸塩であるため、「鉄リチウムの改良版」とみなされます。 リン酸塩」。 リチウム リン酸鉄マンガンは、エネルギー密度のボトルネックを突破することができます。 リン酸鉄リチウム。現在、鉄リチウムの最大エネルギー密度は、 リン酸塩は161～164Wh/kg程度で安定しています。リン酸塩系材料として より高いエネルギー密度を備えたリン酸鉄マンガンリチウムの応用 リン酸鉄リチウム...
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著者: XIA Qiuying、SUN Shuo、ZAN Feng、XU Jing、XIA Hui 材料学部 南京科学技術大学理工学部、南京 210094、中国 要約 全固体薄膜リチウム電池（TFLB）が理想とされる マイクロ電子デバイスの電源。ただし、イオン性が比較的低いため、 アモルファス固体電解質の導電率により、性能の向上が制限される TFLB の電気化学的性能。この研究では、アモルファスリチウムシリコン 酸窒化物 (LiSiON) 薄膜は、マグネトロン スパッタリングによって次のように調製されます。 TFLB用固体電解質。最適化された成膜条件により、 LiSiON 薄膜は室内で 6.3×10-6 Sâcm-1 の高いイオン伝導率を示します 5 Vを超える幅広い温度範囲と広い電圧範囲に対応しており、薄膜として適しています。 TFLB用電解液。 MoO3/LiSiON/Li TFLB ...
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近年、急速に Li2S-SiS2、Li2S-B2S3、 Li2S-P2S5、Li(10±1)MP2S12(M=Ge、Si、Sn、Al、P)、 Li6PS5X(X=Cl、Br、I)。特に、チオ-LISICON構造の硫化物、 Li10GeP2S12 (LGPS) に代表される、非常に高い室温を示す 電解液を超えるリチウムイオン伝導率12mS/cm、 本質的な機能が不十分であるという欠点を部分的に解決しました。 固体電解質の導電率 図 1(a) は全固体素子を示しています。 2.2cm×2.2cm Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3を使用したリチウム電池。から組み立てられています ガラスセラミック固体電解質シート、LiFePO4正極材料、 PEO ベースのポリマー改質層と金属リチウム負極。 室温で正常に放電し、LEDライトを点灯できます。の そのコアコンポーネントの概略構造図を図 1(b...
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円筒セル、パウチセル、 角形セルは最も高い汎用性と市場を持っています。 共有。ただし、バッテリーを分解して内部プロセス設計を検討したい場合は、 ショートせず、影響を与えずに安全性を確保することが求められます。 内部構造。どのように分解すればよいですか? 1.目的 単角形セルサンプルの分解をガイドします。 安全、正確、効果的な分解仕様を確保します。 2．分解方法と要件 2.1 環境の解体。 バッテリーセルの分解は、以下の規定に基づいて実行する必要があります。 以下の条件: 温度: 25℃±5℃ 相対湿度: ≤30%RH 大気圧：86KPa～106Kpa 2.2 解体現場の要件 ａ．解体現場には、次のような安全対策を講じる必要があります。 消火施設、警報施設、緊急施設などとして b.解体現場は硬化され、漏れがないようにする必要があります。 環境保護施設を備えています。 c.解体現場は乾燥した状...
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電池電極のカレンダー加工工程
Mar 06 , 2024
とは カレンダー加工 バッテリーのカレンダー加工 電極はリチウムイオンの製造プロセスにおける重要なステップです 電池の設計に適した電極を得ることを目的としています。 要件。カレンダー加工は必要な工程です。電極コーティング後 乾燥後、活物質と電流との剥離強度 コレクターフォイルが少なくなっています。現時点では、カレンダー処理を行って、 活物質と箔の間の結合強度により、活物質の損傷を防ぎます。 電解液浸漬や電池使用時に剥がれる。 カレンダー加工の目的: カレンダー加工プロセスは維持されます 電極の表面は滑らかで平らです。バッテリーショートを防ぐことができます 電極表面のバリがセパレータを貫通して発生する回路と、 バッテリーのエネルギー密度が向上します。カレンダー加工によりコンパクト化が可能 電極材料が電極集電体上にコーティングされるため、 電極の体積を減らし、電極のエネルギー密度を増加させます...
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全固体電池用固体電解質4種類
Mar 18 , 2024
なぜ全固体電池が業界のトレンドになっているのか? 高いセキュリティ: 液体電池の安全性の問題は常に批判されてきました。電解液は高温や強い衝撃を受けると容易に引火します。大電流下では、リチウム樹枝状結晶がセパレータを突き破って短絡を引き起こすこともあります。場合によっては、電解質が高温で副反応を起こしたり、分解したりすることがあります。液体電解質の熱安定性は 100 °C までしか維持できませんが、酸化物固体電解質は 800 °C に達することがあり、硫化物やハロゲン化物は 400 °C に達することもあります。固体酸化物は液体よりも安定しており、固体であるため耐衝撃性は液体よりもはるかに高くなります。したがって、全固体電池は安全性に対する人々のニーズを満たすことができます[14]。 高いエネルギー密度 現在のところ、固体電池は液体電池を超えるエネルギー密度を達成していませんが、理論的には固...
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かどうか 角形セルでも円筒形セルでも溶接は重要な工程の一つです 電池の生産において。リチウム電池の生産ラインでは、 溶接プロセスのセクションは主にセルの組み立てとパック ラインのセクションに集中しています。以下の図を参照してください。 概要 溶接工程詳細の説明 １．安全性 ベント溶接 安全性 圧力リリーフバルブとしても知られるベントは、薄肉のバルブ本体です。 バッテリーの上蓋です。バッテリーの内圧が超えると 指定された値を超えると、安全ベントが破裂し、圧力が解放されます。 バッテリーの破裂を防ぎます。安全ベントは独創的な構造になっています。 通常、レーザー溶接を使用して、特定の2枚のアルミニウム金属シートを固定します 形。バッテリーの内圧が一定値まで上昇すると、 アルミニウムシートが設計された溝の位置から破損し、バッテリーが妨げられる さらなる拡大と爆発から。したがって、このプロセスでは非...
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リチウムイオン 電池負極材料の分類 鍵の一つとして リチウムイオン電池用材料、負極材料が満たす必要がある 複数の条件。 Liの挿入および脱離反応は酸化還元電位が低い リチウムイオン電池の高出力電圧を満たす。 Li の挿入と脱離のプロセス中に、 電極電位の変化はほとんどないため、バッテリーにとって有益です。 安定した動作電圧が得られます。 高エネルギー密度に対応する大きな可逆容量 リチウムイオン電池 Li 脱インターカレーションプロセス中の構造安定性が良好であるため、 バッテリーのサイクル寿命が長いということです。 環境に優しく、環境汚染や汚染がありません。 製造時および電池の廃棄時における中毒。 準備プロセスが簡単で、コストが低く、リソースも少ない 豊富で入手しやすいなど 技術的に 進歩と産業の高度化に伴い、負極材料の種類も変化しています。 増加しており、新しい物質が絶えず発見されてい...
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これ この記事では、ゼロ電圧の原因を分析しています。ゼロという現象に着目 電極バリによるバッテリー電圧の上昇。原因を特定することで、 短絡の問題を正確に解決し、より良いものにすることを目指しています。 製造中に電極バリを制御することの重要性を理解しています。 実験 １．バッテリーの準備 この実験ではリチウムを使用します 正極活物質としてマンガン酸ニッケルコバルト材料 (NCM111) を使用します。ミックス 正極活物質、SP カーボンブラック、PVDF バインダー、および NMP 溶媒 質量比６６：２：２：３０のスラリーを作製する。スラリーは15μmの厚さでコーティングされます カーボンコートアルミ箔で片面の塗布量は270g/m2です。 正極を温度 (120±3)°C のオーブンに入れて乾燥させます。 24時間かけてカレンダー加工を行い、 電極の圧縮密度は 3.28g/cm3。負極活物質に...
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レーザークリーニングの原理は、 エネルギー密度が高く、方向を制御できるレーザー光の特性 そして強力な収束能力。レーザーは次のような汚染物質と相互作用します。 油汚れ、錆び、ほこりの残留物、コーティング、酸化層またはフィルム層 ワークベースに取り付けられ、ワークベースから分離されます。 瞬間的な熱膨張、溶融、ガスの揮発などの形態。 レーザー洗浄プロセス全体は複雑で、大きく分けて次のようになります。 レーザー蒸発分解、レーザー切断、熱膨張 汚染粒子、基板表面の振動、汚染物質の剥離。 現在、レーザーアブレーションによる洗浄方法、液体膜を利用した洗浄方法などがあります。 レーザー洗浄法、レーザー衝撃波洗浄法など、安定した洗浄が可能です。 金属などのさまざまな通常の基板表面を効果的に洗浄します。 合金、ガラス、およびさまざまな複合材料。 項目を比較 レーザー洗浄 化学洗浄 機械研削 洗浄方法 非接触...
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リチウムイオン電池の巻き取りプロセスは、プラス極を巻き取ることです。 電極シート、負極シート、セパレータを一体化 巻線機の巻針機構。隣接するプラスと 負極シートはショートを防ぐためにセパレーターで隔離されています 回路。巻き取った後、ゼリーロールを終端テープで固定します。 拡散を防ぎ、次の工程へ流します。最も このプロセスで重要なことは、物理的な接触がないことを確認することです 正極と負極の間が短絡し、 負極シートは正極シートを完全に覆うことができます。 水平方向と垂直方向の両方。 大量の実験データが示しているのは、 ゼリーロールの品質は電気化学に大きな影響を与えます。 最終的に完成したバッテリーの性能と安全性能。に基づく これで、ワインディングにおけるいくつかの重要な焦点と注意事項を整理しました。 リチウムイオン電池の製造工程を経て「リチウムイオン電池」が誕生 巻取り工程ガイド』を参照し...
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面密度 - 1/4mg/cm2 - 4面密度とは、単位面積あたりの質量を指します。 この場合は（単位面積当たりの質量） ボリュームを無視した領域)。 圧縮密度 - 1/4g/cm3 -11圧縮密度は、単位体積に含まれる質量を示し、 これは材料自体の特性と大きく関係しています。 厚さ 材料と箔の合計の厚さは通常ミクロンで表されます。 (μm)。 面密度 ï=g/cm3= 圧縮密度 =mg/cm2=/ 厚さ ==μm= リチウムイオン電池のポイント面密度 デザイン: 一般的に、デザインするときは、 バッテリーは容量が決まっています。このときのレイヤー数と 面密度は、材料のグラム容量と 活性物質の割合。 たとえば、 電池の両面密度が 30 mg/cm 46 2 47 であることを決定し、 圧縮密度は 2.5 g/cm3、その厚さを計算できます。 厚さ = 面密度 / 圧縮密度 = 30mg.cm...
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露点とは、水分が凝結する温度です。空気中の水蒸気量が変化せず、気圧が一定に保たれた場合、空気が飽和状態まで冷却される温度を露点温度 (Td) または略して露点といいます。水蒸気と水が平衡に達する温度としても理解できます。実際の温度 (t) と露点温度 (Td) の差は、空気が飽和にどの程度近づいているかを示します。 t=Td の場合、空気は不飽和、t=Td の場合、飽和、t=td の場合、過飽和になります。 相対 サイズ 水 空気中の蒸気含有量 アンビエント 温度 露点温度 不飽和 アンビエント 温度 = 露点温度 飽和 アンビエント 温度 < 露点温度 過飽和 リチウムイオン電池には非常に厳しい基準があります。 主に製造プロセスにおける環境湿度に関する要件 水分制御や粗大化制御が失われると重大な影響が生じるため、 電解質への悪影響。電解質はイオンの運び手です リチウムイオン電池でのトラン...
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充放電過程中 バッテリーの充電深度と放電深度が変化すると、電圧も変化します。 常に変化しています。水平座標と電圧として容量を使用する場合 垂直座標として、単純な充放電曲線を取得できます。 これには、バッテリーの電気的性能に関する多くの手がかりが含まれています。これら 時間、容量、SOC、 充電や放電に関わる電圧などを座標として電荷といいます。 そして放電曲線。ここでは、一般的な充電曲線と放電曲線をいくつか示します。 時間-電流/電圧曲線 →定電流 定電流充電時と 放電中、電流は一定、バッテリー端子の変化 電圧も同時に収集され、電圧の検出によく使用されます。 バッテリーの放電特性。放電プロセス中に、 放電電流は変化せず、バッテリー電圧は低下し、 放電電力も減少し続けます。サンプル曲線を次の図に示します。 以下の図。 …定電流・定電圧 (充電中) 定電流充電と比べて、 定電流定電圧充電には定電...
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