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Jul 04, 2023

この新技術により、寒冷地におけるEVのバッテリー航続距離の低下を解消できる可能性がある

バッテリーの化学的性質を変えれば、寒冷地でのパフォーマンス低下の問題を解決できる可能性がある。 電気自動車のバッテリーは、自動車研究における最大の焦点の 1 つとなっています。 車もその一つです

バッテリーの化学的性質を変えれば、寒冷地でのパフォーマンス低下の問題を解決できる可能性がある。

電気自動車のバッテリーは、自動車研究における最大の焦点の 1 つとなっています。 車はバッテリーを設置する場所としては最悪の場所の 1 つです。 EVのバッテリーは消耗と再充電を繰り返し（バッテリーは空になることにうまく対応できません）、でこぼこした舗道でガタガタし、夏の最悪の暑さで調理され、冬には凍結します。 バッテリーは、それを使用する人々と同様に、寒さにはあまり強くありません。 (バッテリー駆動のカメラを使用して雪の中でスナップショットを撮っている人なら、おそらく充電インジケーターが本来よりもはるかに早く下に下がることに気づいたでしょう。)

ただし、良いニュースもあります。 研究者たちは、最後の問題に対する可能な解決策を発見しました。 米国エネルギー省の科学者らは、バッテリーの配合を変更することで、理想的な室温と同じくらいのエネルギーを寒冷下でも保持できるバッテリーを考案した可能性がある。

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簡単におさらいしておくと、電池には 2 つの電極があり、電極間に電解質があります。 電極は、それを使用するデバイスに電気を運ぶワイヤーに接続されています。 電解質は基本的に、使用されるまで電気を蓄えます。 通常、液体またはペーストです（ご想像のとおり、電解質が固体である全固体電池を除く）。 電気を作るには、バッテリーの一端にある電極が電解質と反応します。 この化学反応により電子が放出されます。 バッテリーの反対側の電極は、電解液と異なる化学反応を起こします。 この反応では、バッテリーの反対側で起こっているように電子を放出するのではなく、バッテリーの反対側の化学活動によって解放された電子など、反応が起こる前に追加の電子が必要になります。

バッテリーの製造方法により、電子は必要な場所に到達するために一方の端からもう一方の端まで単純に飛び回ることができません。 代わりに、電子は電極を通ってバッテリーから出て、バッテリーに接続されているワイヤーを通って移動する必要があります。 これは、電池がたまたま電力を供給しているモーター、ライト、ステレオなどを通じて電子を送信するのに便利です。 バッテリーを使用する機器から切り離されると、バッテリーが発電を停止するのはこのためです。 バッテリーの一方の端からもう一方の端に電子を運ぶ方法がないため、電気機器が次に使用されるまで化学反応は停止します。

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科学的な進歩は、「ジフルオロ（オキサラト）ホウ酸リチウム」と呼ばれるバッテリー電解質の新しい添加剤です。 これは通常、より発音しやすい (そして入力しやすい) 「LiDFOB」と短縮されます。

これには、すでに使用されている他の添加剤に比べて大きな利点があります。バッテリーが冷えたときに機能するためです。 この車は、冬の厳しい凍結の中でも十分な走行距離を保つことができます。 科学者らは、LiDFOB バッテリーは -4°F (-20°C) の低温でも良好であると主張しています。 さらに、LiDFOB バッテリーは、実験室テストで 400 回空になっても再充電しても容量を維持しました。 EV のバッテリーは寿命中に 400 回をはるかに超えて消耗と再充電が行われると指摘する人もいるかもしれませんが、それが LiDFOB バッテリーがまだテストと開発の段階にある理由の 1 つです。

LiDFOB バッテリーは、バッテリーが発火した場合でも危険性が低くなります。 リチウムイオン電池は、電池自体の内部化学物質が炎に燃料を供給するため、消火が難しいことで知られています。 それらは水を水素と酸素に分離するのに十分な高温で燃焼することができます。 ヒンデンブルク号をあれほど爆発させたのは水素ガスだったことを覚えている人もいるかもしれない。 （パニックになる前に言っておきますが、EV はガソリンが半分しか入っていない自動車と同じように火災を起こしやすいわけではありません。）しかし、LiDFOB バッテリーには、このような自己永続的な爆発火災の危険はありません。 事故によって火災が発生する可能性もありますが、消防士や救助隊員にとっては、火災の管理がはるかに簡単になります。