全固態電池：解決耐久問題！
ー原子水平的體積不變正極材料的開發ー
橫濱國立大學：
我們開發了一種用於全固態電池的正極材料，其體積在原子水平上不會發生變化。
當 LIB 脫嵌到電極材料中時，晶格的體積不會改變。
因此，能夠抑制全固體電池的劣化。
驗證耐用性：
-構建硫化物基電解質和全固態電池並驗證其耐久性-
經過 400 次充電/放電循環後，全固態電池未觀察到任何劣化。
全固態電池和耐久性問題將得到解決。
富鋰釩基材料：
我們開發了一種具有岩鹽型晶體結構的富鋰釩基材料。
放電時：
當插入鋰離子時，釩變成三價離子。
充電時：
除去鋰離子後，釩變成五價離子。
當鋰離子被移除時，釩離子移動並膨脹，
“保持水晶整體的體積不變。”
電池性能劣化是：
電池
“電極的體積發生變化，在電解質和電極之間產生間隙，”這會降低性能。
如果沒有體積變化，則可以防止劣化。
進行 400 次充電/放電循環：
ー300mA/小時每克容量ー
全固態電池實際上是由鋰合金作為負極和硫化物基電解質組裝而成。
400次充放電循環後，容量沒有變化。
新開關
https://news.yahoo.co.jp/articles/1b92f32c4ae9e9eaf029cbd8cc1cfb59cfe0ebf0
Batterie tout solide : résoudre le problème de la durabilité !
ーDéveloppement de matériaux cathodiques invariants en volume au niveau atomiqueー
Université nationale de Yokohama :
Nous avons développé un matériau d’électrode positive pour les batteries tout solide dont le volume ne change pas au niveau atomique.
Le volume du réseau cristallin ne change pas lorsque LIB est désinséré dans le matériau d’électrode.
Par conséquent, la détérioration de la batterie entièrement à semi-conducteurs peut être supprimée.
Valider la durabilité :
-Construire un électrolyte à base de sulfure et une batterie tout solide et vérifier sa durabilité-
Après 400 cycles de charge/décharge, aucune détérioration de la batterie tout solide n’a été observée.
Les batteries à semi-conducteurs et les problèmes de durabilité seront résolus.
Matériaux à base de vanadium riche en lithium :
Nous avons développé un matériau à base de vanadium riche en lithium avec une structure cristalline de type sel gemme.
Lors de la décharge :
Le vanadium devient un ion trivalent lorsque des ions lithium sont insérés.
Lors de la charge :
Lorsque les ions lithium sont éliminés, le vanadium devient un ion pentavalent.
Les ions vanadium se déplacent et gonflent au fur et à mesure que les ions lithium sont éliminés,
“Gardez le volume du cristal dans son ensemble constant.”
La détérioration des performances de la batterie est :
la batterie
“Le volume de l’électrode change, créant un espace entre l’électrolyte et l’électrode”, ce qui dégrade les performances.
S’il n’y a pas de changement de volume, la détérioration peut être évitée.
Effectué 400 cycles de charge/décharge :
ー300mA/heure par gramme de capacitéー
Une batterie entièrement à l’état solide était en fait assemblée avec un alliage de lithium comme électrode négative et un électrolyte à base de sulfure.
Après 400 cycles de charge/décharge, la capacité n’a pas changé.
nouvel interrupteur
All-Solid-State-Batterie: Lösung des Problems der Haltbarkeit!
ーEntwicklung von volumeninvarianten Kathodenmaterialien auf atomarer Ebeneー
Nationale Universität Yokohama:
Wir haben ein positives Elektrodenmaterial für All-Solid-State-Batterien entwickelt, dessen Volumen sich auf atomarer Ebene nicht ändert.
Das Volumen des Kristallgitters ändert sich nicht, wenn LIB in das Elektrodenmaterial eingelagert wird.
Daher kann eine Verschlechterung der Festkörperbatterie unterdrückt werden.
Validieren Sie die Haltbarkeit:
-Konstruktion eines Sulfid-basierten Elektrolyten und einer All-Solid-State-Batterie und Überprüfung ihrer Haltbarkeit-
Nach 400 Lade-/Entladezyklen wurde keine Verschlechterung der Festkörperbatterie beobachtet.
All-Solid-State-Batterien und Haltbarkeitsprobleme werden gelöst.
Lithiumreiche Materialien auf Vanadiumbasis:
Wir haben ein lithiumreiches Material auf Vanadiumbasis mit einer steinsalzartigen Kristallstruktur entwickelt.
Beim Entladen:
Vanadium wird zu einem dreiwertigen Ion, wenn Lithium-Ionen eingefügt werden.
Beim Laden:
Wenn die Lithiumionen entfernt werden, wird Vanadium zu einem fünfwertigen Ion.
Die Vanadiumionen bewegen sich und schwellen an, wenn die Lithiumionen entfernt werden,
“Halte das Volumen des Kristalls als Ganzes konstant.”
Die Verschlechterung der Batterieleistung ist:
die Batterie
„Das Volumen der Elektrode ändert sich, wodurch ein Spalt zwischen dem Elektrolyten und der Elektrode entsteht“, was die Leistung verschlechtert.
Wenn es keine Volumenänderung gibt, kann eine Verschlechterung verhindert werden.
400 Lade-/Entladezyklen durchgeführt:
ー300 mA/Stunde pro Gramm Kapazitätー
Tatsächlich wurde eine Festkörperbatterie mit einer Lithiumlegierung als negative Elektrode und einem Elektrolyten auf Sulfidbasis zusammengebaut.
Nach 400 Lade-/Entladezyklen änderte sich die Kapazität nicht.
neuer Schalter
Long-life electrode material for solid-state EV batteries
Now, a team of researchers led by Professor Naoaki Yabuuchi of Yokohama National University, Japan,
has investigated a new type of positive electrode material with unprecedented stability in solid-state batteries.
The material is made up of lithium titanate and lithium vanadium dioxide, ball-milled down to an appropriate particle size in the order of nanometers.
This material offers high capacity thanks to its large quantity of lithium ions that can be reversibly inserted and extracted during the charge and discharge process.
The result is an electrolyte material
that retains its volume throughout charging to enable the battery to endure hundreds of cycles.
The researchers analyzed the origin of this property and concluded that
it is the result of a fine balance between two independent phenomena that occur when lithium ions are inserted or extracted from the crystal.
On the one hand,
the removal of lithium ions causes an increase in free volume in the crystal, which makes it shrink.
On the other hand,
some vanadium ions migrate from their original position to the spaces left behind by the lithium ions, acquiring a higher oxidation state in the process.
https://www.inceptivemind.com/long-life-electrode-material-solid-state-ev-batteries/28751/
A near dimensionally invariable high-capacity positive electrode material