독립 행정 기관, 바카라 커뮤니티 [Nomaguchi ARI의 회장] (이하 "AIST")에너지 기술 연구 부서[연구 부서 이사 Hasegawa Hiroo] Energy Interface Technology Research Group, Shu Goshin의 이사와 JSPS (Japan of Science)의 외국 특수 연구원 인 Wang Yong-Gō는 대용량을 개발하고 재활용하기 쉬운 대용량을 개발했습니다
안전한 바카라 사이트 이온 배터리휴대 전화 및 노트북 PC에는 널리 사용되지만 최근 자동차 용량을 높이기 위해 연구 및 개발이 진행 중입니다 또한, 미래안전한 바카라 사이트 리소스 제약 조건로 수용 할 수있는 저렴한 재생 가능한 안전한 바카라 사이트 배터리의 개발이 필요합니다
이번에 개발 된 안전한 바카라 사이트-코퍼 2 차 배터리에서, 두 전해질은 금속 안전한 바카라 사이트으로 만든 음의 전극 측에 사용되며, 수성 전해질은 금속 구리로 만든 양의 전극 측에 사용되며, 두 전해질 모두 사용된다소프트 전해질두 전해질의 혼합을 방지합니다 고체 전해질의 벽은 안전한 바카라 사이트 이온입니다 (Li+)을 통과 할 때2+)는 유기 전해질에 도달하지 않았으며 배터리 내부의 반응은 아무런 문제없이 진행되었습니다 이 배터리의 양극 전극 측면의 배출 용량 밀도는 843MAH/G(구리 중량 당 양극 전극과 반응) 기존 안전한 바카라 사이트 이온 배터리의 용량의 5 배 이상의 대용량을 갖습니다 또한, 100 개의 전하/방전 시험 후에도 배출 용량의 감소는 적었다 또한 기존의 안전한 바카라 사이트 이온 배터리는 복잡한 전극 구조를 가지고 있으므로 배터리를 재활용하는 것은 매우 어렵지만 만료 된 배터리는 전극에 간단한 금속 안전한 바카라 사이트과 구리 만 사용하므로 저렴한 비용으로 생산할 수 있으며 간단한 공정을 사용하여 재활용 할 수 있습니다
이 연구 결과는 IBM이 후원하며 2009 년 8 월 26 일부터 27 일까지 (현지 시간) 미국 산호세에서 개최됩니다확장 가능한 에너지 저장토너먼트에서 발표
 |
|
왼쪽 : 새로운 "안전한 바카라 사이트-코퍼 보조 배터리"구성; 오른쪽 : 기존 기술과의 성능 비교
단위는 양성 전극 (mah/g)에 사용되는 활성 재료의 중량 당 배출 용량입니다
|
안전한 바카라 사이트 이온 배터리는 휴대 전화 및 노트북 PC에서 널리 사용되며 전기 자동차 응용 분야의 용량을 높이기 위해 연구 및 개발되고 있습니다 그러나 현재 안전한 바카라 사이트 이온 배터리는 코발트와 망간을 양성 전극으로 사용하는 데있어 자원 문제가 있으며, 고온 소결 및 미세 구조 제어와 같은 복잡하고 비싼 제조 공정이 필요합니다 또한 수백에서 수천 개의 충전 및 배출 후 만료 된 배터리를 재활용 할 때 문제가됩니다활성 재료를 분리하는 데 어려움이 있습니다 전도성 보조, 탄소 및 수집기 전극으로부터 이러한 문제를 극복하기 위해 재활용이 쉬운 안전한 바카라 사이트 배터리 개발에 대한 수요, 저렴한 비용 및 대용량이 있습니다
AIST Energy Technology Research Division Division은 차세대 "안전한 바카라 사이트 이온 배터리"의 연구 및 개발 과정에서 전극 재료 (2005 년 1 월 18 일,2007 년 11 월 19 일,2008 년 8 월 27 일에 발표 된 Aisode Press) 또한, 전기 자동차에 사용하기위한 "안전한 바카라 사이트 공기 배터리"(Aisotech Press 발표 2009 년 2 월 24 일)를 연구하고 개발하고 있습니다 이러한 안전한 바카라 사이트 배터리 연구 및 개발의 잠재력을 활용하여 쉽게 재활용 할 수있는 대용량 안전한 바카라 사이트 배터리의 연구 및 개발을 수행하고 있습니다
또한, 이번에는 일부 연구는 일본 과학 홍보 협회 (JSPS)의 계열 보조금 보조금으로 수행되었습니다
이번에는 금속 안전한 바카라 사이트으로 만든 음성 전극 측면에서 유기 전해질 용액을 사용하여 고체 전해질의 분리 벽과 금속 구리로 제조 된 양극 전극 측에서 수성 전극 용액을 사용하여 두 전해질이 고체 전해질의 분리 벽으로 분리되는 구조를 갖는 2 차 배터리를 개발 하였다 분리 벽은 두 전해질을 혼합하지 않습니다 또한, 고체 전해질 벽은 안전한 바카라 사이트 이온이다 (li+를 통한 구리 이온 (Cu2+)는 유기 전해질에 도달하지 않았으므로 안정적인 배터리 반응 (충전/배출 반응)을 초래했습니다
충전 중 전극에서의 반응은 다음과 같습니다
1) 음성 전극에서의 반응 : li
++ e
-→ li
안전한 바카라 사이트 이온 (li+)는 양의 전해질 용액으로부터 고체 전해질 벽을 통과하여 배선에서 나온 음의 전극 표면에 도달합니다-| 금속 안전한 바카라 사이트 (LI)의 증착 반응 (도금)을 유발하도록 공급된다
2) 양성 전극에서의 반응 : Cu → Cu
2++ 2E
-
금속 구리는 구리 이온 (Cu2+) 수성 전해질 용액에 용해 및 E-배선에 공급됩니다
방전 중 전극 반응은 다음과 같습니다
1) 음성 전극에서의 반응 : Li → Li
++ e
-
메탈릭 안전한 바카라 사이트 안전한 바카라 사이트은 유기 전해질에 안전한 바카라 사이트 이온으로 용해되고 전자 E-배선에 공급됩니다 용해 된 안전한 바카라 사이트 이온은 고체 전해질을 통과하고 양성 전극 측의 수성 전해질로 이동합니다
2) 양성 전극에서의 반응 : Cu
2++ 2E
-→ Cu
구리 이온은 양의 전극 측의 수성 전해질로부터 양의 전극 표면에 도달하며, 여기서 배선에서 전자입니다-| 공급되고, 금속 구리 증착 반응 (도금)이 발생한다
 |
|
그림 1 : 이번에 개발 된 배터리의 충전/배출 곡선 (왼쪽) 및 충전/배출 특성 (오른쪽)
|
이시기에 개발 된 안전한 바카라 사이트-코퍼 보조 배터리는 약 843 mAh/g의 양의 전극 밀도가 있으며, 전하 용량 밀도는 약 843 mAh/g (구리 무게의 그램 당 양극 전극과 반응)를 갖는다 이 방전 용량은 기존의 안전한 바카라 사이트 이온 배터리의 양의 전극 용량 (120-150 mAh/g : 문헌 값)에 비해 유의하게 증가된다 오른쪽 그림에서 볼 수 있듯이 100 충전 및 배출 후에도 방전 용량이 매우 작았습니다
이 안전한 바카라 사이트 카퍼 보조 배터리는 전극에 간단한 금속 만 사용합니다 충전 및 배출 공정 동안, 금속과 금속 이온, 즉 금속 용해 및 침전 반응 (도금) 사이의 변화가 사용되므로 사용 후에도 활성 재료는 금속을 유지하여 전극 금속을 쉽게 재활용 할 수 있습니다 (회복 및 활성 재료를 재생성) 또한, 수성 전해질 및 유기 전해질은 고체 전해질의 분리 벽에 의해 분리되며, 둘 다 개별적으로 재생 될 수있다 이 결과는 기존 배터리와 비교하여 매우 쉬운 재활용으로, 재활용 비용은 매우 낮게 유지 될 수 있습니다
이 배터리의 충전 및 배출 반응은 금속 표면에 금속 이온을 용해시키는 유일한 반응과 금속 이온에 의한 금속 표면에 "도금"의 반응이 있으며, 화합물 형성과 같은 복잡한 과정이 없기 때문에 이론적으로 큰 전류 밀도로 사용하는 것이 가능하다 그러나,이 단계에서, 고체 전해질의 분리 벽에서 안전한 바카라 사이트 이온의 전도도는 충분하지 않으며, 향후 출력 밀도를 개선해야한다
이번에 개발 된 안전한 바카라 사이트-코퍼 보조 배터리는 기존의 안전한 바카라 사이트 이온 배터리의 5 배 이상의 방전 용량을 가지지 만 전기 자동차와 같은 고출력 응용 분야의 경우 전력 밀도를 더욱 향상시킬 필요가 있습니다 이를 위해, 분리 막으로 사용 된 고체 전해질의 안전한 바카라 사이트 이온 전도도를 증가시킬 필요가있다 AIST는 안전한 바카라 사이트 카퍼 2 차 배터리의 전력 출력을 높이기 위해 향후 연구 및 개발을 계획하고 있습니다