EVとは何のためのリチウムイオン電池を向上させるには？
| Jerry Huang
リチウム電池には、主にリチウムイオン電池とリチウム金属電池の2種類があります。これまでのところ、EVに使用されるリチウムイオン電池は、LFP（LiFePO4）、NCM（LiNiMnCoO2）、NCA、LCO（LiCoO2）、LNO（LiNiO2）、LMO（LiMn2O4、Li2MnO3）、LTO電池です。
リチウム金属電池は1970年にMSWhittinghamによって最初に発明されましたが、この時代遅れのタイプのリチウム金属電池は通常充電できません。 SolidEnergy Systemsによって発明された新しい充電式リチウム金属電池は、軽量、現在のリチウムイオン電池の2倍のエネルギー密度、長寿命、リーズナブルなコスト、そしてこれまで以上に安全であるという全体的な利点を備えていますが、大規模なアプリケーションになりました。うまくいけば、これは最新かつ次世代のリチウム電池になるでしょう。
ウィキペディアの引用：リチウムイオン電池またはリチウムイオン電池（LIB）は、充電式電池の一種です。リチウムイオン電池は、携帯用電子機器や電気自動車に一般的に使用されており、軍事および航空宇宙用途で人気が高まっています。プロトタイプのリチウムイオン電池は、1970年代から1980年代にかけてのジョン・グッドイナフ、スタンリー・ウィッティンガム、ラキッド・ヤザミ、水島公一の初期の研究に基づいて、1985年に吉野彰によって開発されました。 1991年に西美緒が率いる旭化成チーム。
化学的性質、性能、コスト、および安全性の特性は、LIBタイプによって異なります。ハンドヘルド電子機器は、主にリチウムポリマー電池（電解質としてポリマーゲルを使用）を使用し、カソード材料としてコバルト酸リチウム（LiCoO2）を使用します。これは、高いエネルギー密度を提供しますが、特に損傷した場合に安全上のリスクがあります。リン酸鉄リチウム（LiFePO4）、リチウムイオンマンガン酸化物電池（LiMn2O4、Li2MnO3、またはLMO）、およびリチウムニッケルマンガンコバルト酸化物（LiNiMnCoO2またはNMC）は、エネルギー密度は低くなりますが、寿命が長くなり、火災や爆発の可能性が低くなります。このような電池は、電動工具、医療機器、その他の役割に広く使用されています。 NMCとその派生物は、電気自動車で広く使用されています。
リチウムイオン電池の研究分野には、寿命の延長、エネルギー密度の向上、安全性の向上、コストの削減、充電速度の向上などがあります。典型的な電解質に使用される有機溶媒の可燃性と揮発性に基づいて安全性を高めるための経路として、不燃性電解質の分野で研究が進行中です。戦略には、水系リチウムイオン電池、セラミック固体電解質、ポリマー電解質、イオン液体、および高フッ素化システムが含まれます。 （ウィキペディアの引用解除）
EV用の主なリチウム電池はNCAとNCMであり、2020年の世界市場ではLFPがマイナーオプションです。LFPシングルセルのエネルギー密度は通常約110Wh / kgですが、190Wh / kgにできるものはごくわずかです。実際には、NCMシングルセルバッテリーのエネルギー密度は200Wh / kgになる可能性があり、できればすぐに300Wh / kgになる可能性があります。しかし、NCAバッテリーの場合、今日では約300Wh / kgになる可能性があります。テスラは主にパナソニックとLG化学のNCAバッテリーを使用しており、今日のグローバルサプライチェーンではCATLのNCMとLFPバッテリーも使用しています。
LFPバッテリーには、NCA / NCMバッテリーよりも低コストで安全性がはるかに優れているという利点がありますが、エネルギー密度が比較的低いことは明らかに欠点です。
NCAとNCMバッテリーの比較について、研究と市場アプリケーションは、NCAのサイクル寿命はNCMのサイクル寿命よりも短いものの、NCAリチウムバッテリーは、コバルト含有量が少なく、カレンダー寿命がはるかに長く、劣化がはるかに少ないことを示しています。バッテリー。 NCAバッテリーの一部は、20年もの寿命を持つ宇宙空間での太陽エネルギー貯蔵に使用されています。 NCAバッテリーの欠点は、その安全率にあります。これまでのところ、高温環境ではNCMやLFPほど安全ではありません。しかし、研究者たちは、安全性と生産性が向上するにつれて、NCAが近い将来EVの最初の選択肢になると信じています。
注：塩基性リチウム塩として、水酸化リチウム一水和物、炭酸リチウム（LIBカソード材料でよく使用される）、および塩化リチウムは、電解質用のLiPF6、LiFSI、LiTFSI、LiBF4、またはアノード用のリチウム金属などのさまざまなリチウム化合物に変換できます。リチウム電池の製造。ここでPoworksリチウム塩を見つけてください。