ニュース

Jun 15, 2023

新しいバッテリーのための最良かつ最も革新的なアイデア

クレジット: Roberto Sorin / Unsplash 購読すると、利用規約とポリシーに同意したことになります。 いつでも購読を解除できます。 正直に言うと、バッテリーのない現代の生活を想像するのは難しいです。 私たちは

クレジット: Roberto Sorin / Unsplash

購読すると、当社の利用規約とポリシーに同意したものとみなされます。いつでも購読を解除できます。

正直に言うと、バッテリーのない現代の生活を想像するのは難しいです。 私たちはデバイスに依存しており、電話、コンピューター、時計、タブレット、おもちゃ、さらには車など、そのほとんどが機能するためにバッテリーを必要とします。

非常に多くのバッテリーを常に使用する必要があるため、バッテリーの寿命が長くないこともわかっています。 都合の悪いときにエネルギーが足りなくなり、交換に費用がかかり、リサイクルが難しいことがよくあります。

バッテリー技術の持続可能性を向上させることは、私たちの生活にとって最も重要です。 これを知って、私たちは将来のバッテリーを開発するための最良の新しいアイデアをいくつか検討しました。

バッテリー技術の究極のガイド

3,000台の車両を積んだ貨物船が火災、EVバッテリーの疑い

環境に優しいプロトン電池は手頃な価格のエネルギー貯蔵を提供します

革新する特別な理由の 1 つは、リチウムイオン電池を超える方法を見つけることです。 特に電気自動車やリチウムイオン電池を使用する機器に関してはそうです。 液体電解質を含むこれらのバッテリーは非常に一般的です。

しかし、このタイプのバッテリーには、効率が比較的低く、電解液が爆発して火災を引き起こす可能性があるなど、重大な欠陥があります。

より安全で、持続可能で、より安定したアプローチを求めて、国際研究チームは最近、銀含有鉱物にちなんで名付けられたアルギロダイトと呼ばれる化合物群のメカニズムを発見しました。アルギロダイトは、固体状態で電解質として使用される可能性があります。熱電エネルギーのバッテリーとコンバーター。

アルギロダイト化合物は、所定の位置に保持される 2 つの元素と、化学構造内を自由に移動できる 3 つ目の元素で構成される安定した結晶骨格から構築されており、銀、ゲルマニウム、硫黄、その他の元素を含むことができます。 その利点は、フレームワークが非常に柔軟であり、さまざまな組み合わせが可能であることです。

最近の研究では、研究者らは中性子とX線を利用し、銀、錫、セレンでできた化合物中の原子から高速で移動する粒子を跳ね返させた。 これにより、科学者は化合物の分子挙動をリアルタイムで明らかにできるようになりました。 次に、機械学習と量子力学シミュレーションに基づく計算モデルを使用してデータが分析されました。

Nature誌に掲載されたこの研究結果は、家庭用のバッテリーウォールの作成から超高速充電の電気自動車に至るまで、さまざまな新たなエネルギー貯蔵の可能性をもたらす可能性がある。

研究の共著者であるデューク大学の機械工学および材料科学のオリヴィエ・ドレール准教授はプレスリリースで次のように指摘している。「この研究は、これらの材料をシミュレーションする能力において大幅な進歩を可能にした機械学習アプローチのベンチマークとなる」 「これにより、新しい化合物を仮想的に迅速にシミュレーションして、これらの化合物が提供する最適なレシピを見つけることができると信じています。」

オーストラリアのRMIT大学の研究者らは、リチウムイオン電池に代わる別の有望なアプローチを研究しており、現在の技術より最大3倍寿命が長いリサイクル可能な携帯電話電池の開発にナノ素材MXeneを採用した。

この材料で作られたバッテリーは、高周波音波を利用して蓄積してバッテリーの性能に影響を与える錆を除去するため、最長 9 年間使用できます。

MXene はグラフェンと類似しており、高い導電性を備えています。 RMIT大学の化学工学教授で主任研究員であるレスリー・ヨー氏はプレスリリースで次のように説明している。「グラフェンとは異なり、MXeneは高度にカスタマイズ可能であり、将来のあらゆる技術応用の可能性を切り開きます。」

ただし、MXene を使用する場合の注意点は、錆びやすく、導電性が損なわれ、使用できなくなる可能性があることです。