この電池は500Wh/kgのエネルギー密度がある
最近、NASAは研究開発した固体電池の新しい成果を発表しました。NASAの公式サイトによると、この電池のエネルギー密度は500Wh/kgに達し、現在最高の動力電池のエネルギー密度の2倍で、一般的に使われる電気自動車と電動自転車バッテリーより軽くて安全です。この前、トップ10全固体電池のメーカーに情報を紹介しました。その内容を知りたいと、クリックしてください。では、NASAのエネルギー密度が500Whに達する全固体電池の特徴は何ですか。
NASAの固体電池研究は2021年4月に始まり、当時、NASA は、全固体電池の充電効率と安全性の向上プロジェクト（SABERS）部門が電気航空機用の全固体電池を開発すると発表しました。首席研究員はこの電池研究の新しい先端に近づき始め、リチウムイオン電池より固体電池は広い応用がありますと語りました。NASAの融合航空ソリューションプロジェクトは固体電池の調査と持続的な開発を支援します。
全固体電池には新しい材料を利用する
NASAの紹介によると、バッテリーはバケツのようなもので、その容量はバケツの容量で、そのパワーはバケツの排出速度です。電動飛行機に動力を供給すれば、バッテリーは極めて速い速度でエネルギーを放出しなければなりません。バッテリーの性能向上のために、SABERSの研究者はバッテリー材料に革新を行いました。
NASAの固体電池は硫黄セレン電池で、SABERSが設計した電池はリチウム金属陽極、SEと硫黄/セレン(S/Se)陰極で構成されているそうです。バッテリーはNASAが開発した「多孔性グラフェン」材料も利用し、S/Se陰極はNASAが開発した「多孔性グラフェン」とS/Se粒子を統合しています。研究者によると、多孔性グラフェン活性物質の含有量は90wt%に達し、高面積容量もあり、生産過程は比較的簡単で、一歩で完成し、混合する必要がなく、S、Se、SexSy、Li2Sなどの材料システムの固体電池に広く適用されています。多孔性グラフェンを添加した後、電池の初期放電容量が大幅に向上し、多孔性グラフェンは材料表面に穴を結合し、電池の重量を軽減し、導電性を高めました。また、このバッテリーは超高品質荷重(>10mg/cm2)の特徴があります。
電池は新しい構造と包装デザインを採用する
新材料の革新に加えて、SABERSチームは新しいバッテリー構造とパッケージデザインを採用し、バッテリー自体の重量を軽減し、保存できるエネルギーを増やします。単独で包装されたバッテリーを繋ぐ普通のバッテリーとは異なり、SABERSのバッテリーは全てのバッテリーを垂直に一つのケースに積むことです。このデザインを通じて、SABERSは固体電池のエネルギー密度が500Wh/kgに達し、現代の電気自動車の電池の2倍以上です。現在、Teslaの4680電池の単セルエネルギー密度は約300Wh/kgで、電池パックのエネルギー密度は217Wh/kgです。世界トップ10リチウムイオン電池メーカーであるCATLに発表された第3世代CTP麒麟電池のエネルギー密度は255Wh/kgです。
NASAのエネルギー密度が500Whに達する全固体電池の特徴は何ですかと言うと、この電池のデザインはバッテリーの重量を30%から40%まで減らしただけでなく、保存できるエネルギーを2倍または2倍に増やし、現在最も先進的なリチウムイオン電池の能力よりいいです。
NASAの固体電池はどんあ特徴があるか
固体電池は故障時に火が起きず、破損しても運行でき、航空分野での使用が魅力的です。SABERSの研究者は、すでに異なる圧力と温度でバッテリーをテストし、リチウムイオン電池のほぼ2倍の温度で作動し、そんなに多くの冷却技術を必要としないことを発見しました。そのチームはより高い温度と圧力でテストを続け、技術の限界を推進しています。
全体的に見ると、伝統的なリチウム電池に比べて、NASAの固体電池は体積が小さく、エネルギー密度が高く、重量が軽く、高温に耐える能力が強く、衝撃を受けた後も引き続き使用できるなどの特徴があります。
NASAの固体電池が発表した材料について、一部の業界関係者は、NASAの固体電池は革新点があり、固体電池の研究開発過程で、一部の機関の実験室のサンプルパラメータも明るいです。これらのサンプルの鍵は産業化過程で、産業化は固体電池自体の性質だけでなく、できる、コスト、そして工芸の実現の難しさも考慮しなければなりません。
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