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【技術】10分の急速充電を可能とした「電気自動車用バッテリー」が登場

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1: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:09:19.86 ID:6odXNUVb9

地球温暖化の原因とされるCO2の排出削減に伴って、ガソリン車を排除して電気自動車へ切り替えようという動きが各国で進んでいます。

しかし、電気自動車の利用については、走行距離や安全性、コストなどについて不安を感じている人は多いかもしれません。

1月18日に科学雑誌『Nature Energy』で発表された新しい研究は、10分で急速充電が可能であり、1回の充電による走行距離は400km以上、安全性が高く長寿命の大衆向け電気自動車用バッテリーの開発状況を報告しています。

研究者はこのバッテリーが寿命を迎えるまでに320万kmも走行でき、手頃な値段で入手可能だと話しています。

日本政府は現在、2030年中頃までにガソリン車の販売を中止させすべての自動車を電気自動車へ切り替えていくという方針を発表しています。

正直、この発表に度肝を抜かれた人も多いかもしれません。

すでに販売が行われているとは言え、電気自動車とはどの程度実用的な自動車なのでしょうか?

これまでのガソリン車同様の走行は約束されるのでしょうか?

私たちの身の回りには、スマートフォンやBluetooth接続機器などバッテリーで稼働する多くの電化製品が存在していますが、そのほとんどは長時間の充電を必要とし、稼働時間には限界があります。

うっかり充電し忘れて出勤前に焦ったなんて経験は、誰の記憶にもあることでしょう。

そのため自動車をバッテリーだけで動かすと言われた場合、給電時間や走行距離、さらにバッテリーの価格や劣化速度、それらに伴う安全性などさまざまな不安が浮かんでしまいます。

しかし、ペンシルベニア州立大学の研究チームは、そうした問題を解消する電気自動車用バッテリーを開発したと報告しています。

研究者によると、このバッテリーは10分以内の急速充電が可能で、走行距離は400km以上、長寿命で320万km以上を交換無しで走行でき、値段も大衆向けに安価に抑えられ、小型で安全性も高いのだといいます。

ではどうやって、そんなバッテリーを実現させたのでしょうか? 研究者はその鍵が、急速な加熱にあるのだといいます。

今回の研究で開発されたバッテリーは、長寿命、急速充電を実現するために、60℃近くまで急速に加熱し、バッテリーが機能していないときに冷却する機能を持っているのだといいます。

それはどういうことなのでしょう?

バッテリーに使用されるリチウムイオン電池は、周囲の温度が10℃未満の状態で急速に充電されると劣化する性質があります。

低温では、リチウムイオンがスムーズに陽極へ挿入されず、陽極表面にいびつに堆積しリチウムスパイクを発生させます。これによりバッテリーは容量を減らし、さらに短時間に大きな電圧がかかる危険な状態を引き起こしてしまいます。

今回の研究チームは、バッテリーが60℃まで加熱されると、このリチウムスパイクが形成されず、バッテリーの熱劣化も発生しないことを発見しました。

そこでチームは、充電時のバッテリーにニッケル箔を使った3番目の端子を作成し、最初は電子がニッケル箔に流れ込み、抵抗加熱によって急速にバッテリー内部が温められる仕組みを作成しました。

バッテリー内部が60℃まで温まると、温度センサーがスイッチを切り替えて通常の充電が開始されます。

ただ、バッテリーを60℃まで加熱することは、バッテリー研究の分野では危険なことだと考えられています。研究チームはこの問題を、車に組み込まれたラジエーターを使って急速に冷却するシステムを組み込むことで解決させました。

これによってバッテリーを短時間で60℃まで加熱させ、急速な充電・放電を行うことに成功したのです。

またこの自己発熱機構をバッテリーに組み込んだことで、バッテリーは低電圧で機能させることが可能になりました。

これによりバッテリーのカソード(還元反応がおこる電極)に、リン酸鉄リチウムという熱的に安定した低コストの材料を使えるようになりました。通常のバッテリーのカソードは、コバルトを使用しますが、これは高価な材料です。

アノード(酸化反応がおこる電極)は非常に大きな粒子のグラファイトでできており、これも安全で軽量かつ安価な材料です。

また、自己発熱によって、危険なリチウムスパイクが発生する心配もなくなりました。

今回のバッテリーは急速に加熱することで、急速充電と安全性、さらに低コスト化と軽量化を実現させたのです。

※引用ここまで。全文は下記でどうぞ
https://nazology.net/archives/79970
 
 

引用元:【技術】10分の急速充電を可能とした「電気自動車用バッテリー」が登場 決め手は充電時の加熱 [ニライカナイφ★]


2: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:11:19.30 ID:1NPn6dAF0

ご家庭に高圧線が繋がる日がくるとは
 
 


3: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:11:35.75 ID:WUkNKyGZ0

んで寒波で立ち往生したらどうするの?
ガソリンみたいに途中で充電できるの?
 
 


8: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:14:54.87 ID:FCGrt45c0

>>3
うん十年生きてきて寒波で立ち往生なんてなったこと無いなあ
そっちではしょっちゅうなの?
 
 


114: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/20(水) 00:44:36.34 ID:bvpduzpy0

>>8
おれは無いよ
ニュースで見て気の毒だなぁと
 
 


272: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/20(水) 09:55:38.42 ID:9FDMx0/q0

>>8 君みたいな人が寒波にあうと死んでしまうんだろうな。
 
 


455: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/22(金) 03:41:46.24 ID:Cf7TSAX80

>>8
北陸舐めてんのか
 
 


459: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/22(金) 04:09:13.01 ID:fblg0rAO0

>>455
その北陸だけど、立ち往生はしたこと無いぞ
普通は、事前に対策するから
通勤ででも、帰宅でもルート選別するからな
仕事中で運転している人には気の毒だけどね
あの日にしても一部地域に集中したからな
そこを避ければ、普通に帰って来れた
 
 


467: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/22(金) 04:46:41.58 ID:1155k8ZR0

>>459
同じく北陸だが、対策してどうになるわけではないな。運次第。
 
 


469: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/22(金) 04:53:14.51 ID:nCEBbLxL0

>>467
車に乗らない
 
 


5: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:13:04.29 ID:dBtAI09s0

爆発の予感
 
 


219: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/20(水) 07:28:51.46 ID:fQiNQTjB0

>>5
いやー全くもって同意見
 
 


6: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:13:04.49 ID:tVRAp91g0

なんか危なそうだな
 
 


10: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:15:01.13 ID:Rnz/pTys0

その急速充電するための電力はどうするのかね?
 
 


371: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/21(木) 12:15:20.07 ID:iKFkzvEP0

>>10
灯油で温めれば良い。
ガソリンより安いし。
 
 


912: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/23(土) 18:01:30.34 ID:rLgQjKzW0

>>371の発言ってバカだと思うだろ?でもヨーロッパ人はこういう考え
 
 


914: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/23(土) 18:03:05.55 ID:RVc/7XD50

>>371
ならば灯油を軽油に変えて直接エンジン動かした方がよくない?
 
 


927: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/23(土) 18:12:50.46 ID:QOBUG+U20

>>10分でも長過ぎるんだけどね
だからそれはガソリン車でのやり方に引きずられてるだけのEV知らずの人間の想像でしかねえんだよ
 
 


928: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/23(土) 18:13:43.37 ID:RVc/7XD50

>>927
集合住宅住まいの貧乏人は車乗るな、と?
 
 


943: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/23(土) 18:22:45.99 ID:dG2Ye/uO0

>>927
>EVの充電の主流は夜間充電だ
原発再稼働も増設も目処が立たない日本では当分困難ですね。
夜間では太陽光メインの再生エネルギーは使えませんし。
 
 


947: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/23(土) 18:24:48.25 ID:ptyBCevI0

>>943
欧州(とくにフランス)は原発頼りだしな
日本はどうするんだろうね
 
 


11: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:15:34.22 ID:jzWMBcB90

絶対に爆発する車出るわこれ。
 
 


12: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:16:37.84 ID:592PM1Mg0

>周囲の温度が10℃未満の状態で急速に充電されると劣化する
日本じゃゴミ以下
 
 


451: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/22(金) 03:36:29.59 ID:vbS0lSE20

>>12
これ温度がそれ以外の場合も、劣化するだろう
半年も使えないのでは?
 
 


13: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:17:00.54 ID:IwrbtCfR0

公称で航続400kmだったら、真夏に冷房ガンガンかけたら100kmぐらいしか走らないだろう。
実用的とは言い難いな。
 
 


14: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:17:41.53 ID:Cghc8Y7K0

これ電圧どんなの使ってんの
 
 


23: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:22:40.32 ID:laDgbVKm0

>>14
実験室内での話
 
 


452: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/22(金) 03:37:07.97 ID:vbS0lSE20

>>23
実験室内でも電圧はあるだろ?
 
 


15: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:18:35.78 ID:A//zC0C80

家庭用原発が必須やな
 
 


18: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:20:19.44 ID:7HMgsuFF0

で、その大電流を流し込める充電器はどこに設置すんの
 
 


19: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:21:09.88 ID:QUNs127c0

>リチウムイオン電池は、周囲の温度が10℃未満の状態で急速に充電されると劣化する

冬の真夜中に寒いところで、電動自転車のバッテリー充電したらあかんのやな
 
 


94: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/20(水) 00:18:46.02 ID:c56+RLZx0

>>19
雪国では役に立たんな
暖房かけたらあっという間になくなって充電したらバッテリー劣化
 
 


257: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/20(水) 09:11:17.58 ID:vR4QJDyR0

>>94
自転車に暖房ついてんのか?
 
 


20: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:21:41.34 ID:JLl+nDjp0

通常 リチウムイオン充電池の最高許容周囲温度は45℃と規定されており、これより上がった状態で使い続けると電池を劣化させてまう。
60度で充電できるなら新型リチウムイオン電池なのか?
 
 


24: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:23:11.31 ID:7IJ6Y7Xn0

寒冷地でも10分でチャージ出来るの?
 
 


34: 以下、\(^o^)/で30がお送りします 2021/01/19(火) 23:31:12.54 ID:wEDqgv9R0

>>24
出来るよ

温水作って、それでバッテリースタックを急加熱して
そこまでに何時間掛かるか分からんが、充電自体は10分ちょい
 
 

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コメント一覧

※ 1.    2021年01月24日 12:04 ID:m0nXMoUG0 ※このコメントに返信する※
(e/d)

充電する電気がない。
あと原発10器は要る。
日本のEV推進派は建設するとき文句言うなよ。


※ 2.  2021年01月24日 12:32 ID:TKhdjktj0 ※このコメントに返信する※
(e/d)

水素エンジンの方が信頼性があるな


※ 3. 私は名無しさん  2021年01月24日 17:28 ID:FvdfcR.p0 ※このコメントに返信する※
(e/d)

サヨクも行き詰まるな。
CO2反対でガソリン車反対だし、じゃ原発っていうと反対だし。
もともと火力発電所に頼っている現状にはソッポだしw
どーすんの?


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