1: 2021/01/19(火) 23:09:19.86 ID:6odXNUVb9
地球温暖化の原因とされるCO2の排出削減に伴って、ガソリン車を排除して電気自動車へ切り替えようという動きが各国で進んでいます。
しかし、電気自動車の利用については、走行距離や安全性、コストなどについて不安を感じている人は多いかもしれません。
1月18日に科学雑誌『Nature Energy』で発表された新しい研究は、10分で急速充電が可能であり、1回の充電による走行距離は400km以上、安全性が高く長寿命の大衆向け電気自動車用バッテリーの開発状況を報告しています。
研究者はこのバッテリーが寿命を迎えるまでに320万kmも走行でき、手頃な値段で入手可能だと話しています。
日本政府は現在、2030年中頃までにガソリン車の販売を中止させすべての自動車を電気自動車へ切り替えていくという方針を発表しています。
正直、この発表に度肝を抜かれた人も多いかもしれません。
すでに販売が行われているとは言え、電気自動車とはどの程度実用的な自動車なのでしょうか？
これまでのガソリン車同様の走行は約束されるのでしょうか？
私たちの身の回りには、スマートフォンやBluetooth接続機器などバッテリーで稼働する多くの電化製品が存在していますが、そのほとんどは長時間の充電を必要とし、稼働時間には限界があります。
うっかり充電し忘れて出勤前に焦ったなんて経験は、誰の記憶にもあることでしょう。
そのため自動車をバッテリーだけで動かすと言われた場合、給電時間や走行距離、さらにバッテリーの価格や劣化速度、それらに伴う安全性などさまざまな不安が浮かんでしまいます。
しかし、ペンシルベニア州立大学の研究チームは、そうした問題を解消する電気自動車用バッテリーを開発したと報告しています。
研究者によると、このバッテリーは10分以内の急速充電が可能で、走行距離は400km以上、長寿命で320万km以上を交換無しで走行でき、値段も大衆向けに安価に抑えられ、小型で安全性も高いのだといいます。
ではどうやって、そんなバッテリーを実現させたのでしょうか？ 研究者はその鍵が、急速な加熱にあるのだといいます。
今回の研究で開発されたバッテリーは、長寿命、急速充電を実現するために、60℃近くまで急速に加熱し、バッテリーが機能していないときに冷却する機能を持っているのだといいます。
それはどういうことなのでしょう？
バッテリーに使用されるリチウムイオン電池は、周囲の温度が10℃未満の状態で急速に充電されると劣化する性質があります。
低温では、リチウムイオンがスムーズに陽極へ挿入されず、陽極表面にいびつに堆積しリチウムスパイクを発生させます。これによりバッテリーは容量を減らし、さらに短時間に大きな電圧がかかる危険な状態を引き起こしてしまいます。
今回の研究チームは、バッテリーが60℃まで加熱されると、このリチウムスパイクが形成されず、バッテリーの熱劣化も発生しないことを発見しました。
そこでチームは、充電時のバッテリーにニッケル箔を使った3番目の端子を作成し、最初は電子がニッケル箔に流れ込み、抵抗加熱によって急速にバッテリー内部が温められる仕組みを作成しました。
バッテリー内部が60℃まで温まると、温度センサーがスイッチを切り替えて通常の充電が開始されます。
ただ、バッテリーを60℃まで加熱することは、バッテリー研究の分野では危険なことだと考えられています。研究チームはこの問題を、車に組み込まれたラジエーターを使って急速に冷却するシステムを組み込むことで解決させました。
これによってバッテリーを短時間で60℃まで加熱させ、急速な充電・放電を行うことに成功したのです。
またこの自己発熱機構をバッテリーに組み込んだことで、バッテリーは低電圧で機能させることが可能になりました。
これによりバッテリーのカソード（還元反応がおこる電極）に、リン酸鉄リチウムという熱的に安定した低コストの材料を使えるようになりました。通常のバッテリーのカソードは、コバルトを使用しますが、これは高価な材料です。
アノード（酸化反応がおこる電極）は非常に大きな粒子のグラファイトでできており、これも安全で軽量かつ安価な材料です。
また、自己発熱によって、危険なリチウムスパイクが発生する心配もなくなりました。
今回のバッテリーは急速に加熱することで、急速充電と安全性、さらに低コスト化と軽量化を実現させたのです。
※引用ここまで。全文は下記でどうぞ
https://nazology.net/archives/79970
しかし、電気自動車の利用については、走行距離や安全性、コストなどについて不安を感じている人は多いかもしれません。
1月18日に科学雑誌『Nature Energy』で発表された新しい研究は、10分で急速充電が可能であり、1回の充電による走行距離は400km以上、安全性が高く長寿命の大衆向け電気自動車用バッテリーの開発状況を報告しています。
研究者はこのバッテリーが寿命を迎えるまでに320万kmも走行でき、手頃な値段で入手可能だと話しています。
日本政府は現在、2030年中頃までにガソリン車の販売を中止させすべての自動車を電気自動車へ切り替えていくという方針を発表しています。
正直、この発表に度肝を抜かれた人も多いかもしれません。
すでに販売が行われているとは言え、電気自動車とはどの程度実用的な自動車なのでしょうか？
これまでのガソリン車同様の走行は約束されるのでしょうか？
私たちの身の回りには、スマートフォンやBluetooth接続機器などバッテリーで稼働する多くの電化製品が存在していますが、そのほとんどは長時間の充電を必要とし、稼働時間には限界があります。
うっかり充電し忘れて出勤前に焦ったなんて経験は、誰の記憶にもあることでしょう。
そのため自動車をバッテリーだけで動かすと言われた場合、給電時間や走行距離、さらにバッテリーの価格や劣化速度、それらに伴う安全性などさまざまな不安が浮かんでしまいます。
しかし、ペンシルベニア州立大学の研究チームは、そうした問題を解消する電気自動車用バッテリーを開発したと報告しています。
研究者によると、このバッテリーは10分以内の急速充電が可能で、走行距離は400km以上、長寿命で320万km以上を交換無しで走行でき、値段も大衆向けに安価に抑えられ、小型で安全性も高いのだといいます。
ではどうやって、そんなバッテリーを実現させたのでしょうか？ 研究者はその鍵が、急速な加熱にあるのだといいます。
今回の研究で開発されたバッテリーは、長寿命、急速充電を実現するために、60℃近くまで急速に加熱し、バッテリーが機能していないときに冷却する機能を持っているのだといいます。
それはどういうことなのでしょう？
バッテリーに使用されるリチウムイオン電池は、周囲の温度が10℃未満の状態で急速に充電されると劣化する性質があります。
低温では、リチウムイオンがスムーズに陽極へ挿入されず、陽極表面にいびつに堆積しリチウムスパイクを発生させます。これによりバッテリーは容量を減らし、さらに短時間に大きな電圧がかかる危険な状態を引き起こしてしまいます。
今回の研究チームは、バッテリーが60℃まで加熱されると、このリチウムスパイクが形成されず、バッテリーの熱劣化も発生しないことを発見しました。
そこでチームは、充電時のバッテリーにニッケル箔を使った3番目の端子を作成し、最初は電子がニッケル箔に流れ込み、抵抗加熱によって急速にバッテリー内部が温められる仕組みを作成しました。
バッテリー内部が60℃まで温まると、温度センサーがスイッチを切り替えて通常の充電が開始されます。
ただ、バッテリーを60℃まで加熱することは、バッテリー研究の分野では危険なことだと考えられています。研究チームはこの問題を、車に組み込まれたラジエーターを使って急速に冷却するシステムを組み込むことで解決させました。
これによってバッテリーを短時間で60℃まで加熱させ、急速な充電・放電を行うことに成功したのです。
またこの自己発熱機構をバッテリーに組み込んだことで、バッテリーは低電圧で機能させることが可能になりました。
これによりバッテリーのカソード（還元反応がおこる電極）に、リン酸鉄リチウムという熱的に安定した低コストの材料を使えるようになりました。通常のバッテリーのカソードは、コバルトを使用しますが、これは高価な材料です。
アノード（酸化反応がおこる電極）は非常に大きな粒子のグラファイトでできており、これも安全で軽量かつ安価な材料です。
また、自己発熱によって、危険なリチウムスパイクが発生する心配もなくなりました。
今回のバッテリーは急速に加熱することで、急速充電と安全性、さらに低コスト化と軽量化を実現させたのです。
※引用ここまで。全文は下記でどうぞ
https://nazology.net/archives/79970
まとめサイト速報＋
39: 2021/01/19(火) 23:36:34.55 ID:WSeQWHQS0
>>1
つまり寒くなると使えない 解散w
つまり寒くなると使えない 解散w
40: 2021/01/19(火) 23:37:42.80 ID:Ao1LtNNW0
>>1
＞研究チームはこの問題を、車に組み込まれたラジエーターを使って急速に冷却するシステムを組み込むことで解決させました。
EVにラジエーター？
＞研究チームはこの問題を、車に組み込まれたラジエーターを使って急速に冷却するシステムを組み込むことで解決させました。
EVにラジエーター？
45: 2021/01/19(火) 23:42:54.86 ID:KsJHG0Kr0
>>40
バッテリー発熱を押さえるために一応あるやん
バッテリー発熱を押さえるために一応あるやん
133: 2021/01/20(水) 01:38:55.93 ID:wMLFNmc00
>>1
地球温暖化しそうな温度ですねｗ
地球温暖化しそうな温度ですねｗ
144: 2021/01/20(水) 02:03:14.58 ID:sJzTiJK70
>>1
中国がマネしたらどうすんだよ！
中国がマネしたらどうすんだよ！
184: 2021/01/20(水) 05:37:22.84 ID:s05dfg7c0
>>1
テスラが正しかったな
バッテリー温調システム搭載済み
テスラが正しかったな
バッテリー温調システム搭載済み
196: 2021/01/20(水) 06:24:03.17 ID:xUb0WkTw0
>>184
それ常時、電気コタツ並みに電気を喰うんだがw
それ常時、電気コタツ並みに電気を喰うんだがw
197: 2021/01/20(水) 06:30:38.61 ID:s05dfg7c0
>>196
何でや
何でや
199: 2021/01/20(水) 06:40:37.96 ID:xUb0WkTw0
>>197
管理するバッテリーの大きさが大きいから、テスラの場合ほぼシャーシ全体と言っていいぐらい。
あと構造的に放熱・冷却するようにシャーシが作られているので、保温加熱には余計電気を食う。
管理するバッテリーの大きさが大きいから、テスラの場合ほぼシャーシ全体と言っていいぐらい。
あと構造的に放熱・冷却するようにシャーシが作られているので、保温加熱には余計電気を食う。
201: 2021/01/20(水) 06:48:42.44 ID:s05dfg7c0
>>199
タイマーあるぞ
なんで四六時中温調する必要あんねん
タイマーあるぞ
なんで四六時中温調する必要あんねん
203: 2021/01/20(水) 06:57:44.48 ID:xUb0WkTw0
>>201
>なんで四六時中温調する必要あんねん
劣化を抑えて性能を一定に保つ為だが？
>なんで四六時中温調する必要あんねん
劣化を抑えて性能を一定に保つ為だが？
206: 2021/01/20(水) 07:04:10.33 ID:s05dfg7c0
>>203
それで電気コタツとかバカかｗ
そんな電力必要なわけないし
保管温度はマイナス20℃以上だぞ
使わないならほっとけばいい
それで電気コタツとかバカかｗ
そんな電力必要なわけないし
保管温度はマイナス20℃以上だぞ
使わないならほっとけばいい
209: 2021/01/20(水) 07:17:51.08 ID:xUb0WkTw0
>>206
まさか、マイナス20C°まで放っておけば良いとか思ってないよね？
まさか、マイナス20C°まで放っておけば良いとか思ってないよね？
2: 2021/01/19(火) 23:11:19.30 ID:1NPn6dAF0
ご家庭に高圧線が繋がる日がくるとは
4: 2021/01/19(火) 23:12:47.73 ID:G6qxS1zJ0
長いな
3分じゃないと
3分じゃないと
5: 2021/01/19(火) 23:13:04.29 ID:dBtAI09s0
爆発の予感
219: 2021/01/20(水) 07:28:51.46 ID:fQiNQTjB0
>>5
いやー全くもって同意見
いやー全くもって同意見
6: 2021/01/19(火) 23:13:04.49 ID:tVRAp91g0
なんか危なそうだな
11: 2021/01/19(火) 23:15:34.22 ID:jzWMBcB90
絶対に爆発する車出るわこれ。
12: 2021/01/19(火) 23:16:37.84 ID:592PM1Mg0
＞周囲の温度が10℃未満の状態で急速に充電されると劣化する
日本じゃゴミ以下
日本じゃゴミ以下
13: 2021/01/19(火) 23:17:00.54 ID:IwrbtCfR0
公称で航続４００ｋｍだったら、真夏に冷房ガンガンかけたら１００ｋｍぐらいしか走らないだろう。
実用的とは言い難いな。
実用的とは言い難いな。
14: 2021/01/19(火) 23:17:41.53 ID:Cghc8Y7K0
これ電圧どんなの使ってんの
23: 2021/01/19(火) 23:22:40.32 ID:laDgbVKm0
>>14
実験室内での話
実験室内での話
16: 2021/01/19(火) 23:19:24.51 ID:T6bjERO90
ガソリンなら2分で満タン
17: 2021/01/19(火) 23:20:11.08 ID:+Kxl4fPq0
なお寿命
18: 2021/01/19(火) 23:20:19.44 ID:7HMgsuFF0
で、その大電流を流し込める充電器はどこに設置すんの
24: 2021/01/19(火) 23:23:11.31 ID:7IJ6Y7Xn0
寒冷地でも10分でチャージ出来るの？
34: 2021/01/19(火) 23:31:12.54 ID:wEDqgv9R0
>>24
出来るよ
温水作って、それでバッテリースタックを急加熱して
そこまでに何時間掛かるか分からんが、充電自体は10分ちょい
出来るよ
温水作って、それでバッテリースタックを急加熱して
そこまでに何時間掛かるか分からんが、充電自体は10分ちょい
27: 2021/01/19(火) 23:27:53.99 ID:OKOmOba80
じゃあ たった車が3台だけで30分もかかる
28: 2021/01/19(火) 23:28:43.98 ID:a0xYUQjR0
はい！お前ら謝れ
31: 2021/01/19(火) 23:29:56.39 ID:CNKi7BvD0
電池を60℃まであっためるのにかかるコストや時間はどうすんだろう？
75: 2021/01/19(火) 23:56:13.33 ID:SwBsFB+F0
>>31
というか寒冷地だと電池の中が凍ってるから
ヒーター効果出そうとしても温まる前に電圧が落ちてしまうやろな
というか寒冷地だと電池の中が凍ってるから
ヒーター効果出そうとしても温まる前に電圧が落ちてしまうやろな
32: 2021/01/19(火) 23:30:13.87 ID:fYhRykAY0
これすごいんじゃね？
37: 2021/01/19(火) 23:33:24.71 ID:sDFYiwYz0
巨大電池を加熱する熱源も大変だし一度暖まったら冷やさなきゃ駄目なんだろ
どうも実用化できなさそーな事ばっか
どうも実用化できなさそーな事ばっか
41: 2021/01/19(火) 23:38:14.53 ID:EbKReTx00
俺はいつも言ってるがバッテリーを温めるためのバッテリーをつめば解決するだけの話
お前ら現実を見ろ
お前ら現実を見ろ
43: 2021/01/19(火) 23:42:17.46 ID:Gmz+F2MZ0
スマホも６０度まで温めてから充電しろということか
46: 2021/01/19(火) 23:42:58.25 ID:nd4Ia5LG0
10分とか長すぎる
56: 2021/01/19(火) 23:47:07.01 ID:hho7tb7R0
クルマは駐車してる時間の方が長い
んだからそこで充電すりゃいいの
んだからそこで充電すりゃいいの
58: 2021/01/19(火) 23:47:46.14 ID:rL7ugJkQ0
>>56
ＥＶに基本は使ってない夜間の充電
ＥＶに基本は使ってない夜間の充電
68: 2021/01/19(火) 23:54:03.52 ID:AwXtFVam0
車にこんな大電流流したら、未来にタイムスリップ刷るわ
73: 2021/01/19(火) 23:55:46.62 ID:maxiD+Fm0
これはＥＶ化が早まりそう
引用元：http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1611065359/
コメント
コメント一覧 (58)
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※1iPhoneサイズでの実験室でのデータです
※2高圧送電線からの給電です
※3距離は※1のデータから自動車サイズへの換算値
※4耐久は※3を外気温20度でなんちゃら
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いくら火力発電所の効率が高くても、結局はガソリン車より効率悪いことにならないか？
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それに比べてバッテリーって相当重いんだなぁと･･。
京アニ事件のときのガソリンが10～15ℓとかであんだけの火災だから
バッテリーに秘められたエネルギーって相当なもんだけどピンとこないな。
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そんな規格の充電器コンビニに設置して稼働出来る訳が無い
送電網がアウトだよ。
あちらを立てればこちらが立たず
普及すれば電力不足
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EVはバッテリー載せ換え式以外に伸びしろは無いと思う。
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CO2削減どころじゃない（笑）
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EVなんてなかったことにされる（笑）
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この冬の電力使用率、石炭で間に合わず重油使って今の時点でパンパンですょ。
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何でも批判しか出来ないやつはツマラン
将来技術の開発を蔑ろにするクズだ
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俺には自分の首を絞めてるとしか思えんのだが
ハイブリッドの技術があると言うことはEV車の技術もあると言うことで、日本の優位は揺がんぞ
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HVやPHEV、FCVも含めて電動化されたクルマ以外の販売禁止を「検討」してる段階だろ
嘘つくなよゴミメディア
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軽しか売れない日本で、同じ値段、サイズ、重量、、ガソリン同等の充電時間、航続距離で発売できれば売れるだろ。
とにかく早く安くしろ。
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それもこれも原発を止めてるから石油で発電するしかないのが理由
で、石油を生成したら1/4はガソリンなんだよ
ガソリンの9割は自動車産業で使用される
ガソリン車無くしても石油を使う以上余るんだよ
それに軽油・重油で動く内燃機関の代替はまだない
寒冷地暖房を灯油から電力に切り替えると料金が３倍以上になる
飛行機とか太陽電池で飛べると思うか？
内燃機関こそが産業革命だったんだ
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※荒らし対策に「削除・NGワード・一時的な承認制」を行い対応しています。※
※関係ない皆様にはご不便をおかけして、申し訳ありません。※