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U-CAR Editors(ucareditors)
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2025/02/23 16:00:00
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日本京都大學研究團隊宣布,成功開發出「氟化物離子」技術的固態電池,其正極材料採用氮化銅,電池的體積能量密度換算之後可達傳統鋰電池的 3 倍,重量能量密度則達 2 倍以上。研究團隊的内本喜晴教授認為該固態電池技術,有望將現有電動車續航力一舉提升至 1200 公里以上。該研究計畫是京都大學與 Toyota 集團合作,研究成果將會發表於《美國化學會志》Journal of the American Chemical Society。
目前電動車所採用的主流電池技術,包含三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池,基本上其原理都是透過電池內的鋰離子,在得到電子或失去電子的游離過程中循環,游離過程所產生的能量就是電能。當充電時,電池的正極會產生鋰離子,鋰離子透過電解質(液態或固態)移動至負極,放電時鋰離子的方向則是相反,由負極移動至正極並嵌入。
現有的鋰離子電池的正極,結構內的 1 個原子可獲得 1 個電子。而京都大學所開發的氟化物離子電池,其正極結構內的 1 個原子可獲得 3 個電子,在這樣的特性下,氟化物離子電池的體積能量密度將可達傳統鋰電池的 3 倍,換言之,若電動車的電池包體積大小不變,由鋰離子改為氟化物離子後,理論續航力將可達倍數成長。
本次的研究結果,主要是在電池的正極材料,至於電池內部的電解質,以及負極材料,目前尚未揭曉,研究團隊預估此技術有望在 2035 年後實際商用化,屆時將有助於大幅提升電動車的電池性能。
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日本京都大學研究團隊宣布,成功開發出「氟化物離子」技術的固態電池,其正極材料採用氮化銅,電池的體積能量密度換算之後可達傳統鋰電池的 3 倍,重量能量密度則達 2 倍以上。研究團隊的内本喜晴教授認為該固態電池技術,有望將現有電動車續航力一舉提升至 1200 公里以上。該研究計畫是京都大學與 Toyota 集團合作,研究成果將會發表於《美國化學會志》Journal of the American Chemical Society。
目前電動車所採用的主流電池技術,包含三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池,基本上其原理都是透過電池內的鋰離子,在得到電子或失去電子的游離過程中循環,游離過程所產生的能量就是電能。當充電時,電池的正極會產生鋰離子,鋰離子透過電解質(液態或固態)移動至負極,放電時鋰離子的方向則是相反,由負極移動至正極並嵌入。
現有的鋰離子電池的正極,結構內的 1 個原子可獲得 1 個電子。而京都大學所開發的氟化物離子電池,其正極結構內的 1 個原子可獲得 3 個電子,在這樣的特性下,氟化物離子電池的體積能量密度將可達傳統鋰電池的 3 倍,換言之,若電動車的電池包體積大小不變,由鋰離子改為氟化物離子後,理論續航力將可達倍數成長。
本次的研究結果,主要是在電池的正極材料,至於電池內部的電解質,以及負極材料,目前尚未揭曉,研究團隊預估此技術有望在 2035 年後實際商用化,屆時將有助於大幅提升電動車的電池性能。