リチウム金属電池は、重量とコストを削減しながら、電池容量を爆発させる可能性があります。後者は、市場にあるすべての「リチウムイオン」電池の場合と同様に、リチウムイオンの代わりに金属リチウムを直接使用します。しかし、これまで、これらの金属電池は寿命が短く、爆発の危険性が高かったため、商業的に実行可能ではありませんでした。しかし、研究者たちは新たな解決策を発見したようだ。
リチウムは、特に携帯電話、スマートフォン、あらゆる種類のウェアラブル、電気自動車など、ここ数十年の技術革命の中心となっています。しかし、欠点がないわけではありません。まず、リチウムイオン電池は特定の条件下で火災を引き起こす可能性があります。作るのにかなりの費用がかかります。最後に、特に電気自動車においては、そのエネルギー密度にはまだ不十分な点が残されています。バッテリーの重量とリチウムイオン技術のエネルギー密度を組み合わせると、バッテリーは重量の移動に容量のほぼ 4 分の 1 を費やすことになります。
電池: 金属リチウムは電池の未来ですか?
実際、リチウムは特に反応性の高い元素であり、これまでメーカーは電池に金属リチウムを直接使用することを避けてきたため、代わりにリチウムイオン電池について話しているという事実があります。理由は簡単です。金属リチウムを電極として直接使用すると、樹枝状突起と呼ばれる突起が特に急速に形成され始めます。そして、これらの樹状突起は最終的にバッテリーのプラス側とマイナス側を隔てる障壁を突き破り、短絡を引き起こします。
ただし、これらの電極が浸されている電解液は可燃性です。さらに悪いことに、金属リチウムも空気と接触すると自然に生成されます。金属リチウムでコーティングされた電極では樹枝状結晶が急速に成長し、火災の危険性が高まるため、業界では危険性の低いリチウムイオンを好むようになりました（ご存知のとおりですが）リチウムイオン電池の爆発も定期的に発生）。
特に、それまで知られていた技術では、金属リチウム電池は特に寿命が短い傾向がありました。しかし、スタンフォード大学の研究者らは、金属リチウムでコーティングされた電極を覆うと樹枝状結晶の成長を制限する新しい基板を発見した。テスト中、研究者らは 160 サイクル後も初期充電の 85% を維持することに成功しました。一方、この基板がなければ、結果は約 30% でした。
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スマートフォンよりも特に電気自動車は、セルの重量が軽減され自律性が向上するため、この進歩の恩恵を受けるはずです。ただし、この進歩は興味深いものではありますが、数年間は市販製品には見られないはずです。さらに、金属リチウムを使用して電池を作成する研究方法はこれだけではありません。研究センター、特にたとえば、テスラは固体電解質を使用した新しいタイプの金属リチウム電池の開発に取り組んでいます。事実上、樹状突起の形成を排除します。
ソース ：スタンフォード教育
