記事抜粋167
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[1] Scientists advance methods to recycle lithium-ion batteries with new remedy: 'Can pave the way for greater recovery of battery critical materials' (msn.com)
電池アカデミーでも最近の話題は①リサイクル、②AIによるState of Health (SOH)判定ってとこに集まっている。
リサイクルでも有機酸によるレアメタル抽出ってのが増えては来ている。
もっとも、LiFePO4はパーティクルリサイクルが主流になりそうだ。こちらのほうがもちろんcost effectiveだ。
中国のほうが有利ってこと。
三元系は各社組成が微妙に違うことも有って(微量添加物の違いも加えるとさらに多様だ)パーティクルリサイクルのスケールアップが難しい。パーティクルリサイクルもできないことも無かろうが、経済合理的な選択は抽出によるマテリアルリサイクルになるでしょうね。
もうしばらく日本語で書こ(笑)。
ちなみにOak Ridge National Laboratoryってのは2014年に
水系のZn2+/Li+ハイブリッドイオン電池について「ZnはLiと合金化しない」とマヌケなレビューをしてくれたところだ -- 水の中でなんでLiと合金化させんねん?Leclancheセルと同じようなもんなんやで(笑)。あと、ZnもLiと合金化できるし(笑)。LinkedInでおちょくってやったらOak Ridgeの奴がLikeしとった(笑)。
非水系の硫黄/非リチウム金属電池について「Li無いやん」とマヌケなレビューをしてくれたところだ。「だからプレドープって書いてるやん。ひょっとしてプレドープ知らんの?(笑)」とLinkedInでおちょくってやったらOak Ridgeの奴がLikeしとった(笑)。
よほど嫌われもんがレビューしてたんやろな(笑)。しかも馬鹿だしな(笑)。
まあ、両方ともカザフスタンがやってたテーマに乗っかったもので、俺も、日本の技術を教えないためだが、手抜きはしとったがな。手抜きしてもこれだけ日米間に理解度の差が有るってことだ(笑)。
しかも、俺、1997年に東北大学の単一粒子測定の論文を読んだせいで1998-1999年にリチウムイオン電池に浮気したことは有ったが、2014年時点では専門家ではなかったからね(笑)。
まあ、ちったぁ成長したんちゃう?Oak Ridge National Laboratory?(笑)。
[2] 昨年の記事だが:The sodium-ion solution: insights from COP28 | Northvolt
Naイオン電池はできれば安全な水系電解液でやってほしいと思ってるけどな。定置型なら多少エネルギー密度下がってもいいんだから。濃厚電解液はコストが却って高くなって難しいらしいけど・・・中国が何とかやってくれんかな。
非水電解液でやるんならもっとNaデンドライトリスクが低い負極活物質でやってほしいと思うけどな・・・中国が何とかやってくれんかな。
エネルギー密度が低いので単価はリチウムイオン電池よりも今のところ高いけどな、ベストプライスで。量産スケールとかの話じゃないで。
何回も買いとるけど、LFPは既にパーティクルリサイクルも開発されとるけどな。気づいてないだけだろ、Northvoltが。三元系と違ってパーティクルリサイクルがやりやすい条件がそろってるから、俺も「そろそろ中国にヤラせんとイカンな」と思って調べたら「あら、もうやってたよ(笑)。」って感じだったから、こいつらが気付いてないのも無理ないけど(笑)。
"We did not feel [LFP] was sustainable," Peter emphasized during the chat.
いや、LFPはサステイナブルだわ。2050年まで主力だろうな。
2050年からは硫化物全固体電池になるかもしれんがLFPでこれやってもええんよ。微粒子なんでちょっと厄介だが。
プルシアンホワイトとか言うとるけど基本プルシアンブルーだし、そりゃGoodenoughがやったもんだし、お前らにどれだけ優位性が有るか知らんがね(笑)。
俺はシアン化物気に食わんけどね。日本でもやるかもしれんが、もう少しましなもん使うだろうね。
Naデンドライトが出なけりゃ安全だけどね。出るだろ。電極内の活物質を均一に使えるのか?
しかもハードカーボンだしな・・・。
ここは一緒なんやで、Naイオンでも:Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018). 結局、ここがわかっているかどうかの違いなんだよな・・・。
まあ、俺はこいつら負けると見た。既に同じような技術を中国も採用しとるしな:CATLは、長年にわたりナトリウムイオン電池の電極材料の研究開発に取り組んできたと明らかにした。「正極材料では、より高い比容量を持つプルシアンホワイト材料を適用し、電子を再配置することで材料のバルク構造を再設計し、材料のサイクル時に急速に容量が低下するという世界的な問題を解決した。負極材では、独自の多孔質構造を持つハードカーボン材を開発し、ナトリウムイオンの豊富な貯蔵と高速移動を可能にし、さらに優れたサイクル性能を実現した」と同社はリリースで主張している。
ここは日本人が技術指導してるんで手強いとは見ているけどな。こいつよりもはるかに手強いと思ってる(笑):半導体電池(だから、これ、冗談なんだって(笑)。UV照射とかしとるから、そんなもんは要らんでって教えてあげただけ。)
こいつです:日本の電池メーカーが世界で負ける決定的な理由、元パナ・ソニーの日本人開発者が喝破 | 戦略物資 半導体&EV電池 | ダイヤモンド・オンライン (diamond.jp)
前にも紹介したが:量産化を急ぐ中国のナトリウムイオン電池産業 ―世界における主導権獲得に向けて先手を打つ―
ポリアニオンはNa2FeP2O7なら比較的簡単に合成できるがNaFePO4よりエネルギー密度が低い(Na2FeP2O7の理論容量が97 mAh/g。これに対しNaFePO4の理論容量が155 mAh/g。)。これより高いエネルギー密度のものも挙げられているからNaFePO4も有るのだろう。NaFePO4は電池として使える結晶構造のものは直接合成が難しく(例:In the current research work, submicron size single-phase NaFePO4 (NFP) nanoparticles are successfully synthesized using the solution combustion method. The calcination of as synthesized NFP powder is done at 700 °C for 5h in the air atmosphere and it shows the maricite phase crystallized into an orthorhombic structure with a surface area of 9.29 m2/g. The intermolecular vibrations of the (PO4)3− group are identified in the FTIR spectra. The XPS spectra of NFP confirms the presence of Fe and P in +2 and +5 oxidation states, respectively. The coin cell assembled using calcined NFP powder shows a pair of redox peaks at 2.42 and 2.69 V vs. Na/Na+ owing to Na-ion insertion and extraction. NFP material delivers a specific capacity of 28 mAh/g at 0.1 C with 92% capacity retention after 35 cycles.)、LiFePO4からイオン交換してつくったものの報告が多い(例:NaFePO4 was prepared by chemical delithiation of commercial carbon-coated LiFePO4 using NO2BF4 (95%, Sigma–Aldrich) in a molar ratio of 1:2.5 in a CH3CN solution. The chemical sodiation of the obtained FePO4 was carried out by treatment with NaI (99.5%, Sigma–Aldrich) in CH3CN in a 3:1 M ratio [18].)。
[3] EVよりバッテリーとソーラーが深刻-中国の過剰生産能力を分析 (msn.com)
知れたことやんか・・・。
買ってあげようや・・・。
米国でまともなリチウムイオン電池メーカー無いやろが。欧州にもほとんど無いし。
[4] 中国内蒙古 水素エネルギー産業パークを建設 (msn.com)
中国でも水素に文句たれる馬鹿がいるんだが、ここはこんな感じよ(笑)。
発電に使っても国土が広すぎて送電ロスが馬鹿にならんので長距離トラックなどの輸送用燃料に使いたいんだそうだ。
ところで、アジアスーパーグリッドとか言うてる自然エネルギー財団がアホだとわかるやろ(笑)。
[18] 【EVの素朴な疑問】半固体電池ってなに? 全固体電池との違いはどこにあるのか (msn.com) スマートモビリティJP編集部 によるストーリー
半固体電池は電解液を使っているので全固体電池とは全く異なります。
半固体電池は乾電池と同じく言葉のお遊びです。
全固体の中でも硫化物固体電解質を使ったものはイオン伝導度が電解液より高く、したがって入出力特性が向上するため、例えば急速充電ができるというメリットが有ります。一方、半固体電池にこのようなメリットは有りません:Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018).
もっと勉強してくれんかな?スマートモビリティJP編集部?
温度に左右されず安全性が高くエネルギー密度も高い 読んで字のごとく、電解質に従来の液体ではなくゲル状、あるいは粘土や樹脂などの柔らかい物質を使ったのが「半固体電池」。
ゲルも粘土も液体を使っています。樹脂だけなら全固体ですが、これは硫化物と違ってイオン伝導度は電解液より高くなりません。
半固体は液体です。
半固体電池で三元系使っても別にいいんじゃないの?NIOのゲルは三元系使ってますけど?
固体電池つったら嘘だね。
液漏れや発火のリスクは低減できてないやろ。こいつがいいのは塗布して終わりで乾燥の必要が無いってことと、絶縁性のバインダを使わないから内部抵抗が低いので厚保膜電極にできるってこと。でもそのせいで単セル毎に外装せなアカンやろ。かったるいし、コストが下がらんわ。桶みたいなもんにドボドボ電解液と活物質混ぜたスラリー流し込んで「ハイ、電池の出来上がり!」のレベルになって初めて嬉しいって代物なんや。
テスラやフォルクスワーゲンのドライ電極はいいとして(量産できるか知らんけど)、焼結電極なんか割れるで。かったるいわ。
半固体電池は、全固体電池と同じく新しい技術であるがゆえ、現段階ではまだ実用例はそれほど多くはない。とは言っても、すでにポータブル電源を始め一部の家電製品などで採用が始まっている。
ゲルは古い技術ですけどね・・・。
京セラはクレイ型、日本碍子は焼結電極に電解液を添加、富士フィルムは知らんけどたぶんゲルでしょ。
ホンダが半固体に手を出したのは、日系自動車メーカーの中で一番リチウムイオン電池の基本を理解していないからだと思うよ:Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018). ちょいと、頭の血の巡りが悪いからだと思うよ。
まあ、ニッサンもちょっとヤバかったけどな。ヤバい奴を放出して軌道修正したな。
エネルギー密度が高いのは半固体に関係無いね。ハイニッケルの正極活物質とその場形成負極を使っているからだと思うよ。ただ、その場形成負極に必要な保護膜が今のところ無いんだわ・・・。どうすんのかね?Liデンドライトで短絡させて発火させて終わるのかね?
可哀相にWeLion。ここへの協力を要請されても拒否するわ。
BYDと違ってCATLはまだよく電池がわかっていないんだよね。「TDK脳=ゲル脳からの脱却が必要」と言ってんだけど・・・。ま、最近、硫化物でも世界のリーダーを目指すとやっと宣言したからいいか。
半固体電池で三元系使ってもLFP使っても別にいいんじゃないの?NIOのゲルは三元系使ってますけど?京セラのクレイ型はLFP使ってますけど?
スマホにはゲル使ってますよ、既に。
LFPがメインストリームってのは合ってると思うわ。2014年にそう言うたときは誰も信じなかったし、中国ですら「だって、マテリアル劣化はあんまり無いけど、電極のディスインテグレーションが有るんだよ・・・。」って文句言うとったけどな。
いや、ホンダもニッサンも車つくるのはうまいんだよ。俺が2020年1月に書いたElectrochemical Impedance Analysis for Fuel Cell (2020)のFC-HEVにIC-HEVの技術を重ねた話とちょっと内容が似ているが:トヨタのひとり勝ち!? 技術があれどホンダのHVはなぜパッとしない!!? 2020年11月17日
今や販売台数ランキングで上位に位置するモデルの多くにはハイブリッド車が設定されており、モデル別のパワートレイン比率でも半数をハイブリッド車が占めるほどの人気ぶりだ。
そんなハイブリッドシステムでひとり勝ちといえるのが、トヨタの「THS」。コンパクトカーからミニバンまで幅広い車種に採用されているストロングハイブリッドだ。
まあ、電池はへたりやすいけどな(笑)。モーターのレスポンスの良さを楽しむってのにはいいわな。
ニッサンのe-Powerの電池って1 kWhくらいででトヨタとたいして変わらへんやろ。こいつも「基本的にはレンジエクステンダ」だけど純粋なレンジエクステンダではないんや、国沢。
ホンダもIC-HEVで勝つのは諦めてるんちゃう?FC-HEVで頑張るかもしれんけど、こいつは特殊車両で終わりだろうな・・・。ということで、BEVに走るしかないってわけだ、ホンダ・・・。まあ、そんな自動車メーカーが日本に一つくらい有ってもええやろ。消えるかもしれんけど。
by T. H.
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[1] Materials/Electronics
[2] Electrochemistry/Transportation/Stationanergy Storage
Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018).
Progresses on Sulfide-Based All Solid-State Li-ion Batteries (2023).
Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries 2 (2023).
[3] Power Generation/Consumption
Electric-Power Generation, Power Consumption, and Thermal Control (2020).
Electric-Power Generation, Power Consumption, and Thermal Control 2 (2023).
[4] Life
[5] Life Ver. 2
[6] 経済/民主主義
Published Articles' List (2004-2005, 2008-2011, 2015)