19 4月 2019

【ニュース】アジアのエネルギー企業バンチャークがエネベートの急速充電EV用バッテリー技術に投資:時事ドットコム

・超急速充電時間を実現する革新的バッテリー技術を持つエネベート コーポレーションは、タイのエネルギー大手バンチャークがそのバンチャーク・イニシアチブ&イノベーション・センター(BiiC)を通じて、当社に投資したと発表した。
・米国カリフォルニア州アーバインにグローバル本社を構えるエネベート コーポレーションは、シリコンを主体とするリチウムイオンバッテリー技術のライセンス供与を行っている。
・同社に出資するのは、ルノー・日産自動車・三菱自動車(アライアンス・ベンチャーズ)、 LG化学、サムスン、Mission Ventures、Draper Fisher Jurvetson、Tsing Capital、Infinite Potential Technologies、Presidio Ventures(住友商事グループ会社)、 レノボCEC Capital等。
<元記事>https://www.jiji.com/jc/article?k=20190417005584&g=bw

シリコンのベンチャーが多いが、大きな市場が本当にあるのだろうか。また、それを用いた急速充電対応の電池を使用するのは怖い気もする。
大電流で電池に入力した時に何が起きているのか、きちんと考えると有効な技術は見極められるのではないだろうか。

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29 3月 2019

【ニュース】ノルウェーのオスロ市、電動タクシー用ワイヤレス充電のインフラ構築へ – CNET Japan

・ノルウェーは完全電動化への取り組みで先陣を切り、間もなく首都のオスロでタクシー用のワイヤレス充電のネットワークを構築する。
・オスロ市とフィンランドの電力会社Fortum、自動車や輸送業界向けの充電技術を手掛ける米国のMomentum Dynamicsは現地時間3月21日、同市で増えているゼロエミッションのタクシー用ワイヤレス充電のインフラを共同で構築すると発表した。
・市内のタクシー乗り場に充電プレートが設置される。
<元記事>https://japan.cnet.com/article/35134765/

欧州諸国はガソリンに日本より高い税金をかけている。このような取り組みは税収減の方向に向かうが新たな税収入をどこから得るのであろうか?技術ではなく経済的なロジックから考えてみると電動車のあり方が変わってくるのではないだろうか。

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27 3月 2019

【ニュース】トヨタ、リチウムイオン電池の寿命を正確に予測することに成功…AIを活用

・TRI(トヨタ・リサーチ・インスティテュート)は3月25日、AI(人工知能)を活用して、EVなどの電動パワートレイン車のリチウムイオンバッテリーの寿命を正確に予測することに成功した、と発表した。
・この研究プロジェクトのテーマのひとつは、10分でバッテリーを充電する最適な方法を見つけること。
・研究チームはこの予測手法を利用しながら、10分でバッテリーを充電できるシステムを開発する。
・10分でバッテリーを充電できれば、EVが大量に普及する可能性がある。
<元記事>https://response.jp/article/2019/03/26/320564.html

寿命予測によって10分で充電できること実現できるのであろうか?AIとは関係ない気がする。
寿命予測はAIによって十分に対応可能であるし、最適な活用方法であろう。充電時間を短くすることはハード側の役割が大きい。AIによって電池に負荷をかけない使い方を提案する仕組みを開発するのであれば現実的であるが。

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21 3月 2019

【論文紹介】Improved fast charging capability of graphite anodes via amorphous Al2O3 coating for high power lithium ion batteries – ScienceDirect

出典:https://ars.els-cdn.com/

Journal of Power Sources, Volume 422, Pages 18-24 doi: 10.1016/j.jpowsour.2019.03.027
・韓国のHanyang大学の研究者チームがグラファイト表面に非晶質Al2O3で表面改質した負極材により、急速充電能力が飛躍的に向上することを確認。
・1wt%Al2O3での表面処理黒鉛が、相当する4000mAg -1の高率放電において、約337.1mAh g -1の可逆容量を示した。これは、100mAg -1の電流密度で得られた容量の97.2%に相当する。
・Al2O3はセパレータをコーティングすることで、電解液の濡れ性が向上する。これと同じく、グラファイト上にコーティングすることで電解液の濡れ性が向上し急速充電が可能となった。
<元記事>https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378775319302666?via=ihub

硫化物固体電池の正極表面をセラミックスでコートする。このコート技術はこのように液体の電池にも有効な結果を示す。全固体電池用に検証してきたコート技術を、液体の電池に活用してみると面白いのではないだろうか。研究対象自体が実用化しなくても、要素技術は他に転用して違った場所で花開くことが時々ある。

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05 3月 2019

【ニュース】フローバッテリーが電気自動車の充電を数分に短縮 – Sputnik 日本

・電気自動車の充電には、あまりにも時間がかかる。
・英国グラスゴー大学の研究者たちは、従来のコードを使って、新しい電解質を数分で補充できる、再利用可能なフローバッテリーの作成に取り組んでいる。米TVネットワーク「NBC」が報じた。
・米国パデュー大学の研究者たちも、電気自動車用のフローバッテリーの開発に取り組んでいる。米国の研究者たちは、3年後には彼らが開発したフローバッテリーが起動していると予想している。
<元記事>https://jp.sputniknews.com/science/201903045989209/

何と比較するかでメリットデメリットが変わってくるが、充電とCO2排出に着目するのであれば既存のパワートレーンに対して優位であろう。
過去にフロー電池を使って自動車を作り上げるまでやり遂げた研究はないと思う。実物ができると色々なメリットやデメリットが見えてくる。このような研究の動向には注目する価値はあるのではないだろうか。

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05 3月 2019

【論文紹介】Enhancement of Ultrahigh Rate Chargeability by Interfacial Nanodot BaTiO3 Treatment on LiCoO2 Cathode Thin Film Batteries

出典:https://pubs.acs.org/

Nano Lett., Article ASAP
DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b04690
・岡山大学プレスリリース”リチウムイオン電池の充放電反応を超高速化-充電時間の短縮と高性能化への道を拓く”の元論文
・チタン酸バリウムのナノ粒子を表面に堆積させた正極のエピタキシャル薄膜を作製し、超高速での充電/放電時でも電池最大容量の50%以上の出力に成功した。
・この特性向上の機構解明に取り組んだ結果、酸化物ナノ粒子の近傍に電流が集中し、リチウムイオンが電極-電解液界面を通過する際の抵抗が減少していることが分かった。
・さらに酸化物近傍の正極上では、副反応生成物であるSEIの生成が抑制されていることも発見した。
<元記事>https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b04690
<プレスリリース>https://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id604.html

正極表面で誘電体がイオンの輸送に優位であることは過去にも提唱され確認もされているが、原理自体の理解はまだ不十分である。このような研究を通してイオン伝導が理解されていくことが電池研究では重要ではないだろうか。トヨタが全固体電池に注目する理由もそのような視点が含まれている。

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28 2月 2019

【ニュース】6分充電でEV320キロ走行! 東芝が新型リチウム電池を開発 – SankeiBiz(サンケイビズ)

出典:https://www.sankeibiz.jp/

・東芝は26日、急速充電が可能で、長寿命の新型リチウムイオン電池を開発したと明らかにした。
・小型の電気自動車(EV)の場合、6分の充電で従来に比べ約3倍の320キロを走行できるという。
・レアメタル(希少金属)の「ニオブ」を材料の一つとする酸化物を電池の負極に使い、高容量化を実現した。
・充放電を5000回繰り返しても、電池の容量を9割以上維持することを確認。
・2020年代前半の量産を目指す。
<元記事>https://www.sankeibiz.jp/business/news/190227/bsc1902270500002-n1.htm

400kWぐらいで充電ができるということであろうか。充電ステーションにも大規模の蓄電池が必要になるので、それにもこの電池を使用するのかもしれない。インフラが強い会社なので、電池の開発で終わるのでなくその電池を使いこなす充電ステーションも形にしてみてほしい。

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15 2月 2019

【論文紹介】Quantifying lithium concentration gradients in the graphite electrode of Li-ion cells using operando energy dispersive X-ray diffraction

出典:https://pubs.rsc.org/

Energy & Environmental Science doi: 10.1039/C8EE02373E
・オペランドエネルギー分散型X線回折を用いて、Liイオン電池のグラファイト電極中のリチウム濃度勾配の定量化を試みた。
・1Cレートでサイクル中の多孔質グラファイト電極に発生するリチウムイオンのセクションごとの濃度勾配を定量化した。
・セルが中程度の速度で充電されている場合でも、Li電析条件がグラファイト電極表面近くで満たされ得ることを示唆する結果が得られた。
<元記事>https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/EE/C8EE02373E#!divAbstract

電気化学測定から予測されていた状態を分光でも確認できたということであろう。このような大型の分光装置を使った解析が重宝されることが多いが、バッテリーサイエンスの追求という視点で考えた時、必ずしも有効な使い方をしていないと感じることがある。

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05 2月 2019

【論文紹介】Approaching Ultrastable High‐Rate Li–S Batteries through Hierarchically Porous Titanium Nitride Synthesized by Multiscale Phase Separation – Lim – 2019 – Advanced Materials

出典:https://onlinelibrary.wiley.com/

Advanced Materials doi: 10.1002/adma.201806547
・LiS電池の硫黄ホストとしてのマルチスケール多孔質窒化チタン(h-TiN)の提案。
・多孔質のLiS電池ホスト剤に硫黄を充填する方法は他にも試みられているが、本提案は多孔質をマルチスケールにしたTiNを提案。
・大きな穴に硫黄を充填し、より微細な細孔はポリスルフィドの溶解を抑制する。
・結果、h-TiN / Sは5 Cレートで1000サイクル後も557 mAh/gの可逆容量を示し、1サイクルあたりの容量低下はわずか0.016%であることを確認した。
<元記事>https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201806547

海外では硫黄とリチウム金属に最近注目が集まっているように感じる。燃料電池や全固体電池のように、昔から定期的にブームになる。ブームになった背景を分析してみると、いろいろ見えてくるものがある。

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22 12月 2018

【ニュース】コネックス、5分で急速充電 物流ロボ照準  :日本経済新聞

・電池開発スタートアップのコネックスシステムズは急速充電し、高い電力を出力できるリチウムイオン電池を開発した。
・コネックスシステムズの新電池「ハイパー電池」は入出力に特化しており、電気自動車(EV)用などの長時間利用を目的とした電池と比べてエネルギー密度は半分程度・
・電動工具を動かす程度の電力であれば5分程度でたまる。
・5分充電を2万回繰り返しても、容量低下は数%にとどめられ耐久性を維持した。
・大手メーカーにとって投資回収が難しいニッチ分野を攻め、独創性がある電池技術開発で新たな需要を掘り起こす。
<元記事>https://www.nikkei.com/article/DGXMZO39229820R21C18A2X20000/


◯解説:
エネルギー密度をあげると耐久性と出入力を両立するのが難しい。エネルギー密度にこだわらなければ高い耐久性と入力特性を実現できる。その実例が、HEV用の電池である。商品性を維持し続け5Ah程度を5分足らず充電できる。温度と充電容量を制御して使えば、2万回どころではない。
アカデミックの領域の研究は、このような背景を知らないものが多い。

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