与许多其他汽车公司一样，丰田在锂空气电池方面投入了大量的研发精力。工程师们追求更高的能量密度，这样电动汽车就能跑得更远。在2014年的锂电池国际会议上，丰田电池研究事业部的HidekiIba博士和丰田欧洲先进技术集团的ChihiroYada博士指出，如果克服所有技术障碍，锂空气电池要到2030年才能真正商业化。
在开发锂空气电池技术的同时，丰田也在开发全固态电池。目前，其实验样机产品可以达到400瓦时/升的体积能量密度。两位专家也预测了这种电池技术。在克服技术障碍的前提下，全固态电池可以在2025年实现商业化，比锂空气电池提前五年。
全固态电池具有高能量密度和额定功率的特点，具有很大的发展潜力。经验证，全固态电池的放电速率可以达到50℃。
与传统锂电池相比，全固态电池除了具有更高的体积能量密度外，还具有以下优点：
1.包装效率更高。全固态电池设计可支持串联封装和双极结构。紧凑的布置可以减少电池组中的死区体积。
2.更安全。全固态电池不会有电解液泄漏的隐患，其不燃性和无机电解液使其热稳定性更强。
3.使用寿命更长。
Yada和Brasse表示：“前一时期所有固态电池面临的技术障碍是功率密度不够高。原因是电池阴极和固体电解质之间的转移电阻过高。”。因此，全固态电池开发的主要任务是提高其功率密度。
研究人员从以下三个方面提高了功率密度：
1.开发一种更容易传导锂离子的固体电解质。氧化物、硫化物和氮化物可以用作固体电解质材料。硫化物电解质可以提供更高的离子电导率。例如，Li10GeP2S12化合物的离子电导率可以达到0.012西门子/厘米。
最近，德国马克斯·普朗克研究所的研究人员开发了两种具有超高电导率的固体锂电解质，即Li10SnP2S12和Li11Si2PS12，这两种电解质都具有较强的锂离子扩散性。化合物中的硅元素使得这两种化合物的锂电导率甚至超过上述Li10GeP2S12化合物的锂导电率。
2.改善电解质与电极之间的界面物质，降低转移电阻。Yada和Brasse指出：“固态电池中电解质和电极之间的高界面电阻问题可以通过设计来补偿，这在下一代电池的设计中尤为重要。”
在2014年国际锂电池大会上的一篇独立论文中，Yada和他在亥姆霍兹研究所和德国航空航天中心的同事提出了一个固体电解质的数字模型，希望基于该模型获得更多关于活性电子和电解质边界处空间电荷区的知识。
3.提高活性材料中锂离子的导电性。在理想状态下，在具有高能量密度的电池中，电解质层非常薄，电极层非常厚，并且它们都围绕活性材料。为了满足下一代电池的技术要求，研究人员必须提高电极活性材料的导电性。
Yada和Brasse指出，尽管全固态锂电池的“历史”并不短，但它仍将被业界视为一种全新的电池技术。然而，仍有许多技术障碍需要克服。通过分析调整电极与电解质界面层的纳米结构将成为全固态锂电池突破的关键。与许多其他汽车公司一样，丰田在锂空气电池方面投入了大量的研发精力。工程师们追求更高的能量密度，这样电动汽车就能跑得更远。在2014年锂电池国际会议上，丰田电池研究业务部门的HidekiIba博士……
ment和丰田欧洲先进技术集团的千与千寻博士指出，如果克服所有技术障碍，锂空气电池要到2030年才能真正商业化。
在开发锂空气电池技术的同时，丰田也在开发全固态电池。目前，其实验样机产品可以达到400瓦时/升的体积能量密度。两位专家也预测了这种电池技术。在克服技术障碍的前提下，全固态电池可以在2025年实现商业化，比锂空气电池提前五年。
全固态电池具有高能量密度和额定功率的特点，具有很大的发展潜力。经验证，全固态电池的放电速率可以达到50℃。
与传统锂电池相比，全固态电池除了具有更高的体积能量密度外，还具有以下优点：
1.包装效率更高。全固态电池设计可支持串联封装和双极结构。紧凑的布置可以减少电池组中的死区体积。
2.更安全。全固态电池不会有电解液泄漏的隐患，其不燃性和无机电解液使其热稳定性更强。
3.使用寿命更长。
Yada和Brasse表示：“前一时期所有固态电池面临的技术障碍是功率密度不够高。原因是电池阴极和固体电解质之间的转移电阻过高。”。因此，全固态电池开发的主要任务是提高其功率密度。
研究人员从以下三个方面提高了功率密度：
1.开发一种更容易传导锂离子的固体电解质。氧化物、硫化物和氮化物可以用作固体电解质材料。硫化物电解质可以提供更高的离子电导率。例如，Li10GeP2S12化合物的离子电导率可以达到0.012西门子/厘米。
最近，德国马克斯·普朗克研究所的研究人员开发了两种具有超高电导率的固体锂电解质，即Li10SnP2S12和Li11Si2PS12，这两种电解质都具有较强的锂离子扩散性。化合物中的硅元素使得这两种化合物的锂电导率甚至超过上述Li10GeP2S12化合物的锂导电率。
2.改善电解质与电极之间的界面物质，降低转移电阻。Yada和Brasse指出：“固态电池中电解质和电极之间的高界面电阻问题可以通过设计来补偿，这在下一代电池的设计中尤为重要。”
在2014年国际锂电池大会上的一篇独立论文中，Yada和他在亥姆霍兹研究所和德国航空航天中心的同事提出了一个固体电解质的数字模型，希望基于该模型获得更多关于活性电子和电解质边界处空间电荷区的知识。
3.提高活性材料中锂离子的导电性。在理想状态下，在具有高能量密度的电池中，电解质层非常薄，电极层非常厚，并且它们都围绕活性材料。为了满足下一代电池的技术要求，研究人员必须提高电极活性材料的导电性。
Yada和Brasse指出，尽管全固态锂电池的“历史”并不短，但它仍将被业界视为一种全新的电池技术。然而，仍有许多技术障碍需要克服。通过分析调整电极与电解质界面层的纳米结构将成为全固态锂电池突破的关键。
标签：丰田
作者吐槽：这篇文章的由来，是因为我坐在火车上回答了知乎上关于特斯拉公开专利的问题，而迅速博得了某些知友的反驳。我决定更细致地谈一谈这个问题，以及那些冷眼旁观、发展氢能源汽车的企业。
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1900/1/1 0:00:00电动汽车和充电设备是“鸡生蛋，蛋生鸡”的关系，虽然地方政府对新能源汽车扶持力度越来越大，但电动车主拥趸们购买了电动汽车，却依然开不出自己的城市。历经五年发展的充电桩行业仍然处在迷茫期。
1900/1/1 0:00:00全国首份小型电动车地方行业标准日前在山东省问世。业内人士认为，国家层面应当制定带有强制性的标准和管理依据，解决小型电动车的安全性和路权等问题，规范产业发展。
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