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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


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


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?


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


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


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!


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


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


197: 2021/01/20(水) 06:30:38.61 ID:s05dfg7c0

>>196
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。


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


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?


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


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?


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


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


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


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。


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


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


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


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


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


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


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


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/