Festkörperbatterie: Erst wenn Festkörperbatterien kommen, kauft man sich ein Elektroauto

Von Fouad Sabry

Was ist eine Festkörperbatterie

Anstelle der flüssigen oder polymeren Gel-Elektrolyten, die in Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Batterien zu finden sind, verwenden Festkörperbatterien feste Elektroden und ein Festelektrolyt. Diese Art von Batterietechnologie ist als Solid-State-Batterietechnologie bekannt.

Ihre Vorteile

(I) Einblicke und Validierungen zu den folgenden Themen:

Kapitel 1: Festkörperbatterie

Kapitel 2: Lithium-Ionen-Batterie

Kapitel 3: Salzschmelzebatterie

Kapitel 4: Nanobatterien

Kapitel 5: Lithium-Ionen-Kondensator

Kapitel 6: Wiederaufladbare Lithium-Metall-Batterie

Kapitel 7: Lithium-Schwefel-Batterie

Kapitel 8: Dünnschicht-Lithium-Ionen-Batterie

Kapitel 9: Nanoarchitekturen für Lithium-Ionen-Batterien

Kapitel 10: Lithium-Luft-Batterie

Kapitel 11: Elektrochemische Metall-Luft-Zelle

Kapitel 12: Kalium-Ionen-Batterie

Kapitel 13: Natrium-Ionen-Batterie

Kapitel 14: Peter Bruce

Kapitel 15: Aluminium-Ionen-Batterie

Kapitel 16: Forschung an Lithium-Ionen-Batterien

Kapitel 17: Magnesium-Batterie

Kapitel 18 : Glasbatterie

Kapitel 19: Calciumbatterie

Kapitel 20: Lithium-Aluminium-Germanium p hosphate

Kapitel 21: Festkörper-Siliziumbatterie

(II) Beantwortung der häufigsten Fragen der Öffentlichkeit zu Festkörperbatterien.

(III) Beispiele aus der Praxis für die Verwendung von Festkörperbatterien in vielen Bereichen.

(IV) 17 Anhänge, um kurz 266 neue Technologien in jeder Branche zu erläutern, um ein umfassendes 360-Grad-Verständnis der Festkörperbatterietechnologien zu erhalten.

An wen richtet sich dieses Buch?

Profis, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Bastler und diejenigen, die über grundlegende Kenntnisse oder Informationen für jede Art von Festkörpern hinausgehen möchten Batterie.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Eine Milliarde Sachkundig [German]
• Erscheinungsdatum: 17. Okt. 2022

Buchvorschau

Urheberrecht

Festkörperbatterie Copyright © 2022 von Fouad Sabry. Alle Rechte vorbehalten.

Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf in irgendeiner Form oder mit elektronischen oder mechanischen Mitteln, einschließlich Informationsspeicher- und -abrufsystemen, ohne schriftliche Genehmigung des Autors reproduziert werden. Die einzige Ausnahme ist ein Rezensent, der kurze Auszüge in einer Rezension zitieren kann.

Cover entworfen von Fouad Sabry.

Dieses Buch ist ein Werk der Fiktion. Namen, Charaktere, Orte und Ereignisse sind entweder Produkte der Phantasie des Autors oder werden fiktiv verwendet. Jede Ähnlichkeit mit realen Personen, lebenden oder toten, Ereignissen oder Schauplätzen ist völlig zufällig.

Bonus

Sie können eine E-Mail an [e-mail] mit dem Betreff Solid State Battery: Nur wenn Festkörperbatterien ankommen, kaufen Sie ein Elektroauto senden und Sie erhalten eine E-Mail mit den ersten Kapiteln dieses Buches.

Fouad Sabry

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www.1BKOfficial.org

Vorwort

Warum habe ich dieses Buch geschrieben?

Die Geschichte des Schreibens dieses Buches begann 1989, als ich Schüler der Secondary School of Advanced Students war.

Es ist bemerkenswert wie die STEM-Schulen (Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik), die jetzt in vielen fortgeschrittenen Ländern verfügbar sind.

STEM ist ein Lehrplan, der auf der Idee basiert, Schüler in vier spezifischen Disziplinen - Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik - in einem interdisziplinären und angewandten Ansatz auszubilden. Dieser Begriff wird typischerweise verwendet, um eine Bildungspolitik oder eine Lehrplanwahl in Schulen anzusprechen. Es hat Auswirkungen auf die Entwicklung der Arbeitskräfte, nationale Sicherheitsbedenken und die Einwanderungspolitik.

Es gab eine wöchentliche Klasse in der Bibliothek, in der jeder Schüler jedes Buch frei wählen und 1 Stunde lang lesen kann. Ziel des Kurses ist es, die Schüler zu ermutigen, andere Fächer als den Lehrplan zu lesen.

In der Bibliothek, während ich mir die Bücher in den Regalen ansah, bemerkte ich riesige Bücher, insgesamt 5.000 Seiten in 5 Teilen. Der Buchname ist The Encyclopedia of Technology, der alles um uns herum beschreibt, vomabsoluten Nullpunkt bis zu Halbleitern, fast jede Technologie wurde damals mit bunten Illustrationen und einfachen Worten erklärt. Ich fing an, die Enzyklopädie zu lesen, und natürlich konnte ich sie nicht in der 1-stündigen wöchentlichen Klasse beenden.

Also überzeugte ich meinen Vater, die Enzyklopädie zu kaufen. Mein Vater kaufte am Anfang meines Lebens alle technischen Werkzeuge für mich, den ersten Computer und die erste Technologie-Enzyklopädie, und beide haben einen großen Einfluss auf mich und meine Karriere.

Ich habe die gesamte Enzyklopädie in den Sommerferien dieses Jahres fertiggestellt, und dann begann ich zu sehen, wie das Universum funktioniert und wie man dieses Wissen auf alltägliche Probleme anwendet.

Meine Leidenschaft für die Technologie begann vor mehr als 30 Jahren und immer noch geht die Reise weiter.

Dieses Buch ist Teil von The Encyclopedia of Emerging Technologies, was mein Versuch ist, den Lesern die gleiche erstaunliche Erfahrung zu geben, die ich in der High School hatte, aber anstelle von Technologien des 20. Jahrhunderts  interessiere ich mich mehr für die aufkommenden Technologien, Anwendungen und Branchenlösungen des 21. Jahrhunderts.

The Encyclopedia of Emerging Technologies wird aus 365 Büchern bestehen, jedes Buch wird sich auf eine einzelne aufkommende Technologie konzentrieren. Sie können die Liste der neuen Technologien und ihre Kategorisierung nach Branchen im Teil von Coming Soon am Ende des Buches lesen.

365 Bücher, um den Lesern die Möglichkeit zu geben, ihr Wissen über eine einzige aufstrebende Technologie jeden Tag im Laufe eines Jahres zu erweitern.

Einleitung

Wie habe ich dieses Buch geschrieben?

In jedem Buch von The Encyclopedia of Emerging Technologies versuche ich, sofortige, rohe Sucheinblicke direkt aus den Köpfen der Menschen zu erhalten und ihre Fragen über die aufkommende Technologie zu beantworten.

Es gibt jeden Tag 3 Milliarden Google-Suchanfragen, von denen 20% noch nie zuvor gesehen wurden. Sie sind wie ein direkter Draht zu den Gedanken der Menschen.

Manchmal ist das Wie entferne ich Papierstaus. In anderen Fällen sind es die schmerzhaften Ängste und geheimen Sehnsüchte, die sie immer nur mit Google teilen würden.

In meinem Bestreben, eine unerschlossene Goldgrube an Inhaltsideen über Solid State Battery zu entdecken, benutze ich viele Tools, um Autocomplete-Daten von Suchmaschinen wie Google zu hören, und kurbele dann schnell jede nützliche Phrase und Frage heraus, die die Leute um das Schlüsselwort Solid State Battery stellen.

Es ist eine Goldgrube an Menscheneinblicken, die ich nutzen kann, um frische, äußerst nützliche Inhalte, Produkte und Dienstleistungen zu erstellen. Die freundlichen Menschen, wie Sie, wollen es wirklich.

Personensuchen sind der wichtigste Datensatz, der jemals über die menschliche Psyche gesammelt wurde. Daher ist dieses Buch ein Live-Produkt und wird ständig durch immer mehr Antworten auf neue Fragen zu Solid State Battery aktualisiert, die von Menschen wie Ihnen und mir gestellt werden, die sich über diese neue aufkommende Technologie wundern und mehr darüber erfahren möchten.

Der Ansatz für das Schreiben dieses Buches besteht darin, ein tieferes Verständnis dafür zu erlangen, wie Menschen in Solid State Battery suchen, Fragen und Fragen aufzudecken, die ich nicht unbedingt aus dem Kopf heraus denken würde, und diese Fragen in super einfachen und verdaulichen Worten zu beantworten und das Buch auf einfache Weise zu navigieren.

Wenn es darum geht, dieses Buch zu schreiben, habe ich darauf geachtet, dass es so optimiert und zielgerichtet wie möglich ist. Dieser Buchzweck ist es, den Menschen zu helfen, ihr Wissen über Festkörperbatterien weiter zu verstehen und zu erweitern. Ich versuche, die Fragen der Menschen so genau wie möglich zu beantworten und viel mehr zu zeigen.

Es ist eine fantastische und schöne Möglichkeit, Fragen und Probleme der Menschen zu erforschen und sie direkt zu beantworten und dem Inhalt des Buches Einsicht, Bestätigung und Kreativität hinzuzufügen - sogar Pitches und Vorschläge. Das Buch deckt reiche, weniger überfüllte und manchmal überraschende Forschungsbereiche auf, die ich sonst nicht erreichen würde. Es besteht kein Zweifel, dass erwartet wird, dass es das Wissen der potenziellen Leser erweitert, nachdem das Buch mit diesem Ansatz gelesen wurde.

Ich habe einen einzigartigen Ansatz angewendet, um den Inhalt dieses Buches immer frisch zu machen. Dieser Ansatz hängt davon ab, den Köpfen der Menschen zuzuhören, indem die Suchwerkzeuge verwendet werden. Dieser Ansatz hat mir geholfen:

Treffen Sie die Leser genau dort, wo sie sind, damit ich relevante Inhalte erstellen kann, die einen Nerv treffen und mehr Verständnis für das Thema schaffen.

Bleiben Sie am Puls der Zeit, damit ich Updates erhalten kann, wenn die Leute auf neue Weise über diese aufkommende Technologie sprechen, und Trends im Laufe der Zeit überwachen kann.

Entdecken Sie verborgene Schätze von Fragen, die Antworten auf die aufkommende Technologie benötigen, um unerwartete Einblicke und versteckte Nischen zu entdecken, die die Relevanz des Inhalts erhöhen und ihm einen entscheidenden Vorteil verschaffen.

Der Baustein für das Schreiben dieses Buches umfasst Folgendes:

(1) Ich habe aufgehört, die Zeit mit Bauchgefühl und Vermutungen über die von den Lesern gewünschten Inhalte zu verschwenden, den Buchinhalt mit dem gefüllt, was die Leute brauchen, und mich von den endlosen Inhaltsideen verabschiedet, die auf Spekulationen basieren.

(2) Ich habe solide Entscheidungen getroffen und bin weniger Risiken eingegangen, um in der ersten Reihe zu sehen, was die Leute lesen und wissen wollen - in Echtzeit - und Suchdaten zu verwenden, um mutige Entscheidungen darüber zu treffen, welche Themen aufgenommen und welche ausgeschlossen werden sollen.

(3) Ich habe meine Content-Produktion optimiert, um Content-Ideen zu identifizieren, ohne einzelne Meinungen manuell durchsuchen zu müssen, um Tage und sogar Wochen Zeit zu sparen.

Es ist wunderbar, den Menschen zu helfen, ihr Wissen auf einfache Weise zu erweitern, indem sie nur ihre Fragen beantworten.

Ich denke, der Ansatz, dieses Buch zu schreiben, ist einzigartig, da es die wichtigen Fragen sammelt und verfolgt, die von den Lesern in Suchmaschinen gestellt werden.

Bestätigungen

Ein Buch zu schreiben ist schwieriger als ich dachte und lohnender, als ich es mir jemals hätte vorstellen können. Nichts davon wäre ohne die Arbeit renommierter Forscher möglich gewesen, und ich möchte ihre Bemühungen würdigen, das Wissen der Öffentlichkeit über diese neue Technologie zu verbessern.

Widmung

Für die Erleuchteten, diejenigen, die die Dinge anders sehen und wollen, dass die Welt besser wird - sie mögen den Status quo oder den bestehenden Staat nicht. Du kannst ihnen zu sehr widersprechen, und du kannst noch mehr mit ihnen streiten, aber du kannst sie nicht ignorieren, und du darfst sie nicht unterschätzen, weil sie immer Dinge verändern ... Sie treiben die menschliche Rasse voran, und während einige sie als die Verrückten oder Amateure betrachten, sehen andere Genie und Innovatoren, weil diejenigen, die erleuchtet genug sind, um zu denken, dass sie die Welt verändern können, diejenigen sind, die es tun und die Menschen zur Aufklärung führen.

Epigraph

Anstelle der flüssigen oder polymeren Gelelektrolyte, die in Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Batterien zu finden sind, verwenden Festkörperbatterien feste Elektroden und einen Festelektrolyten. Diese Art der Batterietechnologie wird als Festkörperbatterietechnologie bezeichnet.

Inhaltsverzeichnis

Urheberrecht

Bonus

Vorwort

Einleitung

Bestätigungen

Widmung

Epigraph

Inhaltsverzeichnis

Kapitel 1: Festkörperbatterie

Kapitel 2: Lithium-Ionen-Akku

Kapitel 3: Nanobatterien

Kapitel 4: Nanobatterien

Kapitel 5: Lithium-Ionen-Kondensator

Kapitel 6: Dünnschicht-Lithium-Ionen-Akku

Kapitel 7: Lithium-Schwefel-Batterie

Kapitel 8: Dünnschicht-Lithium-Ionen-Akku

Kapitel 9: Nanoarchitekturen für Lithium-Ionen-Batterien

Kapitel 10: Lithium-Luft-Batterie

Kapitel 11: Elektrochemische Metall-Luft-Zelle

Kapitel 12: Kalium-Ionen-Batterie

Kapitel 13: Natrium-Ionen-Batterie

Kapitel 14: Peter Bruce

Kapitel 15: Aluminium-Ionen-Batterie

Kapitel 16: Forschung an Lithium-Ionen-Batterien

Kapitel 17: Magnesiumbatterie

Kapitel 18: Glasbatterie

Kapitel 19: Kalziumbatterie

Kapitel 20: Lithiumaluminiumgermaniumphosphat

Kapitel 21: Festkörper-Siliziumbatterie

Epilog

Über den Autor

Demnächst

Anhänge: Neue Technologien in jeder Branche

Kapitel 1: Festkörperbatterie

Festkörperbatterien sind eine Art Batterietechnologie, die feste Elektroden und einen festen Elektrolyten verwendet, im Gegensatz zu den flüssigen oder polymeren Gelelektrolyten, die in Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Batterien verwendet werden. Lithium-Ionen-Batterien und Lithium-Polymer-Batterien verwenden diese Art von Elektrolyten.

Obwohl feste Elektrolyte ursprünglich im 19. Jahrhundert gefunden wurden, wurde ihre breite Verwendung durch eine Reihe von Hindernissen behindert, darunter geringe Energiedichten und schlechte chemische Stabilität. Ein Wiederaufleben des Interesses an der Festkörperbatterietechnologie lässt sich auf die Entwicklungen in den letzten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts und den ersten Jahrzehnten des 21. Jahrhunderts zurückführen, insbesondere im Zusammenhang mit Elektroautos ab den 2010er Jahren.

Festkörperbatterien haben das Potenzial, Antworten auf eine Reihe von Fragen zu geben, die in flüssigen Lithium-Ionen-Batterien auftreten. Zu diesen Problemen gehören Entflammbarkeit, eingeschränkte Spannung, instabile Erzeugung der Festelektrolyt-Zwischenphase, schlechte Zyklusleistung und Festigkeit.

Michael Faraday machte zwischen den Jahren 1831 und 1834 die bahnbrechende Entdeckung der Festelektrolyte Silbersulfid und Blei(II)-fluorid, die den Grundstein für das Gebiet der Festkörperionik legten.

Zu Beginn des neuen Jahrhunderts haben technologische Fortschritte, Forscher im Automobil- und Transportsektor sowie Unternehmen, die in diesen Bereichen tätig sind, ein Wiederaufleben des Interesses an der Festkörperbatterietechnologie erlebt.

Im Jahr 2011 startete Bolloré eine Flotte ihrer BlueCar-Modellautos, Anfangs, in Verbindung mit einem Carsharing-Programm Autolib, woraufhin es der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt wurde.

Der Zweck des Fahrzeugs war es, die Breite der möglichen Anwendungen für die elektrisch betriebenen Zellen des Unternehmens zu veranschaulichen, es wurde von einem Polymerelektrolyten und einer Lithium-Metall-Polymer-Batterie (LMP) angetrieben, die für 30 kWh ausgelegt war, Lithiumsalz wird in einem Copolymer gelöst, um dieses Material (Polyoxyethylen) zu erzeugen.

Im Jahr 2012 folgte Toyota schnell und begann mit der experimentellen Erforschung von Festkörperbatterien für den Einsatz im Automobilsektor, um seine Position als wettbewerbsfähiger Akteur auf dem Markt für Elektrofahrzeuge (EVs) zu behaupten. Gleichzeitig begann Volkswagen strategische Allianzen mit einer Reihe kleinerer Technologieunternehmen einzugehen, die sich auf die Technologie spezialisiert hatten.

Auf der Battery Japan im Februar 2012 gab ProLogium Technology sein Debüt und stellte seine FLCB-Batterie (FPC Lithium Ceramic) vor. Dies war ein Gerät, das eine Festkörperbatterie mit einem FPC-Subtrat (Flexible Printed Circuit) verschmolz. Da die maximale Kapazität der Batterie nur 25 mAh beträgt und sie mit 3,8 V arbeitet, bräuchte ein Elektrofahrzeug mindestens hundertmal so viele Murata-Zellen, um die gleiche Menge an Strom bereitzustellen.

Im September 2021 gab Toyota seine Absicht bekannt, Festkörperbatterien in einigen nächsten Versionen seiner Autos einzuführen.

Kandidatenmaterialien für Festkörperelektrolyte (SSEs) umfassen verschiedene Arten von Keramiken, wie Lithiumorthosilikat, Es besteht das Potenzial für Festkörperbatterien, in einer Vielzahl von Anwendungen hilfreich zu sein, darunter RFIDs, Herzschrittmacher, tragbare Geräte und Elektroautos.

Li-Ionen, Nickel-Metallhydrid (NiMH), Blei-Säure- und elektrische Doppelschichtkondensatoren sind einige der verschiedenen Arten von Batterietechnologie, die in Hybrid- und Plug-in-Elektrofahrzeugen (oder Ultrakondensatoren) zu finden sind. Im August 2020 begann Toyota mit der Durchführung von Straßentests seines LQ Concept-Prototypautos, das über eine Festkörperbatterie verfügte. Toyota gab seinen Plan für die Entwicklung und Lieferung von Batterien im September 2021 bekannt. Nach diesem Plan soll die Festkörperbatterie zunächst in den Hybrid-Elektroautos des Unternehmens zum Einsatz kommen, um ihre Qualitäten zu nutzen.

Die Realisierung neuer tragbarer Geräte, die zuverlässiger als je zuvor und kleiner als je zuvor sind, wird voraussichtlich die Merkmale einer hohen Energiedichte und