ナトリウムイオン電池の研究は有望な結果を示しています

2019-09-12 18:07:47

リチウムは比較的まれであり、バッテリーで使用するために処理するのはかなり困難です。 ナトリウムは豊富で取り扱いが簡単です。 ナトリウムイオンバッテリーは、リチウムイオンバッテリーに代わる低コストで環境に優しい可能性があることを示唆する2つの要素の間には化学的な類似点があります。


問題は1つだけです。 ナトリウムイオンバッテリーは、リチウムイオンと同等またはそれ以上の性能を備えていません。 しかし、ナトリウムイオン電池の研究が続くにつれて、それは変化しているかもしれません。 Jong Min Yuk教授と韓国科学技術院の科学者チームは、硫化銅電極を実験することにより、高性能ナトリウムイオンバッテリーの作成に向けて大幅な進歩を遂げたと報告しています。 彼らの研究は最近ジャーナルAdvanced Scienceに掲載されました。

研究者は、硫化銅を電極材料として使用してナトリウムイオンバッテリーのサイクル特性を拡張するための新しい戦略を発表しました。この戦略は、高性能変換反応をもたらし、リチウムイオン電池の代替品として登場するナトリウムイオン電池の商品化を促進すると期待されています。


硫化銅は、耐粉砕性に優れ、容量回復を誘導する優れた電極材料であることが研究により確認されました。ナトリウムイオン電池を使用すると、1日1回の充電で5年以上の寿命が得られます。


Science Dailyのレポートによると、リチウムイオンバッテリーで一般的に使用されているグラファイトなどの多くの従来のバッテリー材料は、反応の前後で結晶構造が完全に異なり、体積が大きく膨張するため、通常、深刻な容量劣化を経験します。しかし、硫化銅は徐々に結晶学的に変化して半凝集性の界面を作り、最終的に粒子の粉砕を妨げました。このユニークなメカニズムに基づいて、チームは硫化銅が他の電極材料よりもそのサイズや形態に関係なく、高容量と高いサイクル安定性を示すことを確認しました。


ユク教授は、「硫化銅を採用したナトリウムイオン電池はナトリウムイオン電池を進歩させ、低コストのエネルギー貯蔵システムの開発に貢献し、マイクロダストの問題に対処することができる」と述べています。

電気自動車で利用できるナトリウムイオンバッテリーセルはすぐにはなくなりますが、現在進行中の研究により、将来的にはエネルギー貯蔵の一部になる可能性があります。 リチウムイオンバッテリーはリチウムとコバルトに依存しています。リチウムとコバルトはどちらも毒性があるため、リサイクルが困難です。 価格面での利点はさておき、ナトリウムイオン電池は同じような毒性の懸念はありません。 さらに、コバルトは主にコンゴ民主共和国から入手されますが、児童労働者が関与している可能性があるため、コバルトの抽出は深刻な懸念を引き起こします。


今日のナトリウムイオン電池は、10年前のリチウムイオン電池とほぼ同じ開発段階にあります。 世界は、ゼロカーボンエコノミーに移行するために必要なすべてのバッテリーストレージを必要としています。 ナトリウムイオン電池がその移行を前進させることができれば、地球にとって朗報です。