东扬精测支持全固态电池的研究开发, 搭载于“高频阻抗测量系统”的测量技术,已获得日本、中国的专利

TOYO Corporation(总部:东京都中央区,董事长:高野俊也)是全固态电池电解质评价解决方案“高频阻抗测量系统”的发明者,其中搭载的测量技术在2021年4月取得了中国的专利(中国专利号码:CN111226120B)。

该技术于2018年4月在日本取得专利,之后在中国也取得专利。由此,不仅在日本,在中国也将扩大“高频阻抗测量系统”的拓展,今后也将为全固态电池的实用化研究开发做出实际的贡献。

高频阻抗测量系统

 

【专利概要】

中国专利编号:CN111226120B   发明名称:“探测器”

(日本专利:专利第6324648号  发明名称:“プローブ”)

 

【背景/目标】

现在,面向“碳中和”、即“脱碳”社会,各个国家都力争实现在世界范围内对环境保护进行的努力。为了减缓导致全球变暖的温室效应、降低排放,电动汽车(EV)的普及化是被瞩目的一方面,其中搭载的蓄电池的能量容量、安全性、充电时长等课题也被列举出来。全固态电池被称为解决这些课题的关键因素,在全世界各个技术领先的国家,都在为了实用化而正在展开相关研究。日本正在迅速进行这方面的深入研究,以实用化为目标进行着开发。

而在中国,国家有着到2035年新车销售中EV等新能源车的比例将上升到50%的目标,这也伴随着全固态电池的研究,且相当活跃。这次,积极开展相关开发工作的TOYO公司,在该相关领域的技术在中国取得了专利权,不仅在日本,在中国市场也期待能对面向全固态电池领域的本系统进行大力拓展。

 

【关于“高频阻抗测量系统”】

“高频阻抗测量系统”是作为评价全固态电池构成重要材料的固态电解质性能的装置。为了精确评价固态电解质的离子导电率,必须精确测量固态电解质的粒内、粒子界、电极界面的各反应电阻。需要对其施加高频,并且改变样品的温度环境进行测量。为了使该测量成为可能,TOYO公司开发了独特的测试架构,成功地实现了100MHz高频阻抗测量和-183℃~200℃宽范围的温度控制。通过这种技术,可以精确捕捉到以往无法观测到的固态电解质的特有现象。这是个在全固态电池的研究开发中不可或缺的测试技术,TOYO公司发明的该探测技术,继日本之后在中国也取得了专利。

 

【产

https://www.toyochina.com.cn/gutidianjiezhiceshijiejuefangan/#1500271491295-a1839dc8-9093

 

【产实测举例】

 

Nyquist曲线测试  目标的成分分析

LiSPCl固态电解质样品的本征分析

完整的高频信息可以发现更多有利于物质特性和离子传导机理研究的现象和理论依据。

 

Arrhenius曲线计算  目标高频区域阻抗半圆中的成分分析

S1的两个样品与S2的两个样品比较分析

S1-1与S1-2样品的活化能曲线一致,证明该曲线即样品固态电解质晶粒的本征。

S2-1与S2-2样品的活化能曲线有所偏差,证明该特征中除了固态电解质晶粒的本征以外还有其它因素存在其中,需要进一步限制条件细化分析。

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