Mimura Kenichi, 전기 저장 재료 그룹, 전기 스토리지 재료 그룹, 제한된 기능 재료 연구 부서, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (이하 "AIST")는 국가 고급 산업 과학 및 기술 연구소 (이하 "AIST로 언급 된 이하"AIST ")의 회원이며, 교수의 협력, Teranishi of Teranishi Takashi of Teranishi of the Atmanish와 협력합니다 Oknaama University (이하 "Okayama University"), 바카라 추천 이온 배터리 및 기타 출처로 만든 나노 크기의 입방 크리스탈 (이하 "Nanocube"라고 함) 인 Research유전체를 사용함으로써 충전 및 배출 시간이 이전 모델에 비해 4 분의 1이 줄어들 었습니다
이 기술에 의해양성 활성 재료의 바카라 추천 코발 테이트 (LCO)에 고정 될 때, 바카라 추천 이온의 LCO 삽입 및 탈착이 가속화되었으며, 바카라 추천 이온 배터리의 충전 및 배출 시간이 극적으로 감소되었다 이 기술에 대한 자세한 내용은 독일 과학 저널을 참조하십시오고급 재료 인터페이스에 온라인으로 실 렸습니다 2021 년 12 월 13 일, 내부 뒷면 커버에도 등장했습니다 (https : //doiorg/101002/admi202101682)
유전체 바륨 타이타 네이트 (BTO) Nanocube (왼쪽 이미지,k Mimura, J Ceram 사회 JPN, 124, 848-854 (2016 년부터 부분적으로 재 인쇄)) 및 미세 구조는 양의 전극 활성 재료 바카라 추천 코발 테이트 (LCO) (잡지에서 인용 한 오른쪽 이미지)에서 집계없이 고정화됩니다
전기 자동차의 사용을 확산시키기 위해서는 단기간에 대용량을 충전하고 배출 할 수있는 차량 내 바카라 추천 이온 배터리를 개발해야 할 긴급한 필요성이 있습니다 일반적으로 바카라 추천 이온은 전해질과 전극 사이를 이동할 때 발생합니다전기 화학 반응매우 저항력이 있습니다 이 움직임 저항을 줄이는 것은 배터리의 충전 및 방전 시간을 개선하는 데 어려움을 겪고 있습니다
AIST는 유전체 바륨 티타 네이트 (BTO)가 나노 크기의 높은 결정도를 갖는 단결정 입방 블록 (Nanocube)이라고 발표했다열수 방법를 사용한 정밀 합성 성공적으로 수행되었습니다 또한 나노 큐브의 정기적 인 배열은 높은 유전체 특성을 발휘한다는 것이 밝혀졌다 (참조 1, 그림 1) Okayama University는 바카라 추천 이온 배터리의 양성 전극 재료와 전해질, 바카라 추천 이온 사이에 유전체 나노 입자를 도입함으로써 유전체 나노 입자의 표면을 선택적으로 흡수하여 바카라 추천 이온의 움직임을 가속한다는 것을 발견했다 (참조 2) 이러한 결과를 바탕으로 바카라 추천 이온 배터리의 충전 및 배출 시간을 단축시키는 기술을 개발했습니다
또한,이 개발 중 일부는 과학 연구를위한 과학 보조금 보조금 홍보 (21H01625)와 2020 년 공동 연구 인센티브 인 공공 이익 재단 인 Nagai Science and Technology Foundation을위한 일본 사회의 지원으로 시행되었습니다
그림 1 BTO NANOCUBE
(k Mimura,j 세람 사회 JPN, 124, 848-854 (2016 년부터 부분적으로 수정 및 재 인쇄 된 재 인쇄)
Barium titanate (BTO)는 바카라 추천 이온을 끌어들이는 유전체이며, 나노 큐브는 열수 적 방법에 의해 합성되었다 나노 큐브의 합성 및 분산을 정확하게 제어함으로써, BTO 나노 큐브는 응집없이 LCO에 흡착되었고, 나노 큐브는 열처리에 의해 LCO에서 높은 분산에 고정 될 수있다 획득 된 재료를 사용하여 코인 셀 타입 바카라 추천 이온 배터리를 제조하고 3 분 동안 고속 충전 및 배출 테스트를 하였다 결과적으로 LCO 양성 전극 만 사용할 때보 다 43 배 더 큽니다방전 용량| 얻어졌고 충전/배출 시간은 1/4 이하로 설정 될 수 있습니다 BTO 나노 큐브가 바카라 추천 이온 배터리에 도입 될 때, 바카라 추천 이온은 계면 근처 (3 상 인터페이스, 이하 "TPI"라고 함)에서 양성 전극 활성 재료에 삽입된다 2 유전체의 유전체 특성이 높을수록 바카라 추천 이온을 끌어들이는 것이 더 쉬우 며유전체 특성is 유전체Crystalline에 크게 의존합니다 한편, 유전체는 바카라 추천 이온을 통과하지 않기 때문에 양성 전극 활성 재료의 유전체 재료가 사용된다적용 범위낮음, TPI 밀도 (1 mm2tpi 당 TPI의 길이로 정의 됨)) 바카라 추천 이온 전달이 더 빨리 발생하여 더 빠른 충전 및 배출이 가능합니다 BTO 나노 큐브는 종래의 방법에 의해 생성 된 나노 입자보다 더 높은 결정도를 가지며, 균일 한 크기이며, 균일하게 분산되어 응집없이 양성 전극 활성 물질에 고정 될 수있다 이 외에도 입방 형상을 가지기 때문에 일반 구형 나노 입자보다 전극 표면에 더 높은 접착력이 있으며, 작은 커버리지 속도로도 TPI 밀도가 상당히 개선되며, 이는 전하 및 배출 시간의 단축 이유입니다 (그림 3)
그림 2 고속으로 나노 큐브 표면을 따라 움직이는 바카라 추천 이온의 개략도
(잡지 출판 및 일본어 설명이 추가되었습니다 참조 3, Okanama University 보도 자료에서 인용)
그림 3 : 기존 유전체 나노 입자 코팅과 나노 큐브의 적용 범위 및 TPI 밀도 비교
(잡지 출판물에서 인용하고 일본어 설명이 추가되었습니다)
앞으로, 우리는 나노 큐브 입자 크기 제어의 용량을 더욱 증가시키고 고정화 프로세스 및 커버리지 제어를 최적화하고 차세대 고용량의 고용량 배터리에 적용하기 위해 계속 노력할 것입니다