O Instituto de Tecnologias de Tóquio, no Japão, elevou a capacidade das baterias de estado sólido para o nível mais alto do mundo.
De acordo com o Jiemian News de 16 de julho, não muito tempo atrás, uma equipa de investigação composta por Ryoji Kanno, um distinguido professor do Instituto de Tecnologia de Tóquio, no Japão,melhorou com êxito a funcionalidade de carregamento rápido e a capacidade das baterias de estado sólidoA análise foi realizada através do estabelecimento de novos materiais padrão e re-estudo do processo de fabricação.As baterias de estado sólido são um novo tipo de bateriaAo contrário de outras baterias, não há eletrólito líquido, mas polímeros, óxidos ou sulfuros são utilizados como eletrólitos fortes.
A Toyota revelou recentemente a sua ambição de reduzir pela metade o tamanho, o preço e o peso das suas baterias de automóveis elétricos, na sequência de um avanço nas tecnologias de baterias de estado sólido,de acordo com o Economic TimesKeiji Kaita, o principal especialista em baterias da Toyota, afirmou em 4 de julho que a simplificação do processo de produção de baterias reduzirá o preço da sua tecnologia de próxima geração."Para as nossas baterias líquidas e sólidas"O nosso objectivo é revolucionar a situação actual, exatamente onde as baterias são também grandes, também pesadas e também caras", declarou Keiji Kaita.O nosso objectivo é reduzir a metade todos estes elementos"Além disso, Ma Cheng, professor da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, desenvolveu uma nova variedade de eletrólito sólido.A sua funcionalidade é semelhante à dos eletrólitos de estado sólido de sulfeto e cloreto mais sofisticados.O preço é muito inferior a 4% do último, o que é adequado para a aplicação industrializada.
A bateria de estado sólido do Japão produziu um novo avanço
Como relatado pela Jiemian News,A investigação acima mencionada do Instituto de Tecnologia de Tóquio, no Japão, desenvolveu e criou um eletrólito sólido com maior condutividade iónica, utilizando componentes de alta entropia.Aumentando a complexidade da composição dos conhecidos condutores de iões rápidos de lítio, a condutividade dos íons de lítio é cerca de 2,3 a 8 vezes superior à dos materiais clássicos.que pode encurtar o tempo de carregamento da bateriaIsto implica que os indicadores que afetam a funcionalidade de carregamento da bateria podem ser aumentados em até 3,8 vezes em comparação com as baterias padrão actuais.que é, no momento, o nível mais alto do mundo.
Além disso, o grupo de estudo melhorou a abordagem de fabricação, além do eletrodo danificante utilizar o lítio metal em vez de grafite clássico,que aumenta a capacidade do elétrodo construtivo em 1.8 ocasiões em comparação com a presente, em especial no que se refere à região do elétrodo unitário.A bateria de estado sólido totalmente produzida em teste apresenta uma capacidade de bateria superior a 20 miliampères por centímetro quadrado de eletrodo, que é o nível mais elevado atualmente anunciado no mundo.
Dentro do mercado de baterias de energia existente, as baterias de lítio líquido ainda ocupam uma posição dominante.Assim que se declarou que a densidade de energia das atuais baterias de lítio está próxima do limite teórico,Em comparação com as baterias de lítio líquido, a densidade de potência das baterias de lítio líquido aumentou duas a três vezes nos últimos dez anos.As baterias de estado sólido possuem os aspectos positivos da alta densidade de potência, maior segurança e longa vida útil, e são normalmente consideradas pelo mercado como as tecnologias de bateria de energia de próxima geração.
Nos últimos anos, uma série de novas conquistas em baterias de estado sólido surgiram dentro da comunidade acadêmica, muitos dos quais são cientistas chineses.
De acordo com o "Guangming Daily",O professor Ma Cheng da Universidade de Ciência e Tecnologia da China desenvolveu e sintetizou uma nova forma de eletrólito sólido - cloreto de lítio e zircônio.O custo é muito inferior a 4% no último, o que é adequado para aplicações industriais.O estudo foi publicado na revista académica de renome internacional Nature Communications em 27 de junho deste ano.
No caminho para a industrialização das baterias de lítio de estado sólido, as organizações japonesas são muito mais agressivas.A Toyota anunciou a mais recente estratégia para a comercialização de baterias de estado sólidoJá em 2027, a Toyota disponibilizará carros elétricos equipados com baterias de estado sólido, que podem percorrer cerca de 1.200 quilômetros em muito menos de 10 minutos.
A bateria de estado sólido da Toyota é realmente uma mudança de jogo?
De acordo com a Financial Connected Press, a Toyota mencionou na terça-feira (4 de julho) que produziu um grande avanço na tecnologia de baterias de estado sólido que pode reduzir pela metade o peso,volume e preço das bateriasO que poderia trazer enormes benefícios para o avanço dos veículos elétricos.
A segunda maior fabricante de automóveis do mundo está atualmente a seguir uma estratégia para lançar carros elétricos com sofisticadas baterias de estado sólido até 2025.As baterias de estado sólido têm maiores vantagens.
Keiji Kaida, presidente do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Neutral em Carbono da Toyota, mencionou: "Seja uma bateria líquida ou sólida,O nosso objectivo é mudar completamente a situação em que as baterias são demasiado grandesEm termos de potencial neste sentido, pretendemos reduzir estes factores pela metade.
Haitian observou que a empresa desenvolveu maneiras de melhorar a durabilidade da bateria e acredita que agora pode criar baterias de estado sólido com um alcance de 1.200 km e um tempo de carregamento de dez minutos ou menos.
David Bailey, professor de economia empresarial na Universidade de Birmingham, acredita que, se as afirmações da Toyota forem verdadeiras, este pode ser um momento importante para o futuro dos carros elétricos."Muitas vezes há algum avanço na fase de protótipoEle acrescentou: "Se é realmente um verdadeiro avanço, então pode ser uma mudança disruptiva, até mesmo automóveis elétricos.
De acordo com o Instituto Monetário, a empresa espera começar a produzir baterias de estado sólido para veículos elétricos em 2027.
De acordo com uma reportagem anterior do Meijing.com, já em agosto de 2020, os carros elétricos Toyota equipados com baterias de estado sólido obtiveram licenças e começaram experimentos de condução.A Toyota revelou aos repórteres que antes de 2025, as baterias de estado sólido da Toyota serão produzidas em massa em pequena escala, e serão primeiro instaladas em carros híbridos; até 2030,As baterias de estado sólido da Toyota vão conseguir uma produção contínua e estável.
"Durante o método de desenvolvimento, aprendemos que os íons na bateria de estado sólido se moverão a uma velocidade maior dentro da bateria para alcançar uma alta potência.Esperamos que esta característica possa ser utilizada em veículos híbridos para tirar vantagem da bateria de estado sólido"Expresso Toyota".
Em 2021, a Toyota Motor anunciou que, até 2030, espera-se investir 1,5 trilhão de ienes (aproximadamente 88,12 bilhões de RMB) no desenvolvimento de baterias de potência e sua cadeia de suprimentos de baterias,para assumir a liderança nas principais áreas de tecnologias automotivas na próxima década , e manter a competitividade sustentada no preço dos automóveis eléctricos e híbridos.
De acordo com um relatório do CNR.com em 4 de julho, the reporter learned from the University of Science and Technologies of China that Professor Ma Cheng of the University of Science and Technology of China has created a new form of solid-state electrolyteO seu desempenho global é semelhante ao dos mais sofisticados eletrólitos sólidos de sulfeto e cloreto. O preço é inferior a 4% no último, adequado para aplicações industriais.A conquista foi publicada na revista académica de renome internacional Nature Communications.
Apesar de possuir uma forte vantagem de preço, o elevado desempenho global do cloridrato de lítio-circônio é comparável aos eletrólitos de estado sólido de sulfeto e cloreto mais sofisticados.Os experimentos demonstraram que a bateria de lítio em estado sólido composta por cloreto de lítio e eletrodo optimista ternário de níquel elevado demonstrou um excelente desempenho: sob a condição de carga rápida durante 12 minutos, a bateria funciona efetivamente a temperatura ambiente durante mais de 2000 ciclos.
De acordo com os investigadores,O cloreto de lítio-circônio pode atingir um desempenho global comparável ao dos eletrólitos de estado sólido de sulfeto e cloreto mais avançados, com o menor custo atual, que é de grande importância para a industrialização das baterias de lítio de estado sólido.