リチウム硫黄電池はスマートフォンの電池寿命を5日間にまで爆発させる可能性がある

モナシュ大学(オーストラリア)の研究者が製造したリチウム硫黄電池は、エネルギー貯蔵効率において比類のない飛躍を達成しました。研究者の計算によると、これによりスマートフォンは5日間持続し、電気自動車は1000kmを超える自律走行が可能になるという。

バッテリーのプロトタイプを示すモナシュ大学のマシュー・ヒル教授、マフドクト・シャイバニ博士、マイナク・マジュムダー教授 / クレジット: モナシュ大学

1970 年代の初めから 1980 年代の終わりにかけて発明されて以来、リチウムイオン電池は、スマートフォンから電気自動車、産業用エネルギー貯蔵に至るまで、モバイルおよび組み込み技術の驚異的な発展を可能にしてきました。しかし、これらのアキュムレータにはいくつかの問題があります。まず、樹枝状結晶(結晶がアノードとカソードを短絡させて過熱や爆発を引き起こす)を形成する傾向があり、そのため寿命が限られています。

その後、数年間にわたって、エネルギー密度の点で限界に達しました。したがって、自律性を高めるには、物理​​的により大きく重いバッテリーを統合する必要があります。スマートフォン業界では、メーカーは、たとえ後者がますます限界に達しているとしても、エネルギー消費を最適化して世代ごとに自律性の向上を達成しながら、デバイスで利用可能なサイズを最大化することで、多かれ少なかれこれに対応できます。

一方、電気自動車は輸送できる重量によって制限されており、一定の制限を超えると、モーターの消費により、重量による蓄電池の容量増加が打ち消されてしまいます。しかし、私たちは何年もの間、研究者たちがエネルギー密度と安全性の進歩に対する解決策をついに見つけることを期待してきました。私たちはいくつかのアプローチが出現するのを見てきました。

工業生産の問題

まず第一に、私たちはそれについて定期的に話しています。グラフェン、非常に有望な素材しかし、これらの優れた産業用途におけるその製造はまだ完全ではありません。もあります純粋なリチウム電極の使用を可能にする全固体電池(エネルギー密度の向上が可能)、固体電解質のおかげで樹枝状結晶の形成が回避されます。

これらのソリューションは何年も前から発表されていますが、まだ市場に投入されていません。これは、必要な品質マージン内で製造するには依然として複雑すぎるグラフェンの例で非常に直接的にわかります。それでもサムスンは今年そのような電池を製造する可能性がある。 2 番目の例では、工業的な製造上の困難も方程式の一部であるようです。したがって、電池の分野における新たな進歩は同じ問題に直面することは明らかであり、「産業上の実現可能性」の側面は技術自体と同じくらい重要です。

そして、これはリチウム硫黄電池が際立っている可能性がある分野であり、大学の研究者はこれまでに作成された中で最も効率的なリチウム硫黄電池を開発しました。研究者の計算によれば、スマートフォンの自律性を最大5倍にすることが可能になる可能性があります。回。プロトタイプはすでにドイツで開発されており、研究者らは、2020年中にそのバッテリーを電気自動車やエネルギー貯蔵に組み込むためのテストが実施される予定だと説明している。

低コストで環境に優しい製造?

さらに興味深いのは、研究者らがこれらの電池の工業的製造に関する特許を申請したことです。「モナシュ大学の研究者らは、世界初の最も高効率なリチウム硫黄(Li-S)電池の商品化に近づいており、これは現在の市場リーダーを4倍以上上回り、オーストラリアやその他の世界市場を遠い将来まで動かす可能性がある」と研究者は説明する。

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研究者らは、自社のテクノロジーのパフォーマンスだけでなく、「製造コストの削減」、材料「豊富」、製造工程"単純"そして環境へのフットプリントも削減されます。これには、汚染溶媒ではなく水を使用する製造プロセスが含まれます。私たちは、特に今年オーストラリアで実施される試験の結果について、さらなる情報を待ち望んでいます。

ソース :モナシュ大学