1859年、鉛蓄電池が発明されました。この電池は、最初の商用リチウムイオン電池が市場に出るまでの131年間使用されました。131年という年月を考えてみてください。過去31年間で、リチウム電池は急成長し、世界中の家庭の必需品となりました。今では、自動車、携帯電話、ノートパソコン、そして私たちの日常生活や世界中の産業で最も重要な電子機器の多くに電力を供給しています。このことからわかるのは、 新しい電池材料 私たちの生活様式を変える出来事は突然起こり、今後何十年にもわたって影響を及ぼす可能性があります。
私たちは現在、バッテリー化学において、これまでに見たことのないほどエキサイティングな進歩を経験しています。そのいくつかは、私たちの残りの生活に影響を与え、バッテリーの未来を変える可能性があります。ここでは、現在業界で起こっているバッテリー化学の最もエキサイティングな進歩のいくつかを紹介します。
フッ素を含まないバインダーと電解質
バインダーと電解質はリチウム電池の安定性と性能に重要な役割を果たしますが、そのほとんどには人体や環境に有害な可能性のある有毒化学物質のフッ化物が含まれています。これらの理由から、研究者は、ほとんどの電池で使用されている一般的なポリフッ化ビニリデン (PVDF) を使用しない、フッ化物を含まないバインダーの開発に取り組んでいます。これらの新しい代替品は、リチウム電池の柔軟性と性能を向上させながら、リチウム電池の危険性と環境への害を軽減する機会を提供します。
マンガンカソード
カソードは一般的にコバルトを使用して製造されますが、コバルトは非常に高価で、多くの場合、非倫理的な方法で調達されます。コバルトを倫理的に調達することは可能ですが、労働慣行プロトコルを厳密に監視する必要があり、適切に監視することは困難です。そのため、研究者は代替品としてマンガンカソードを開発しています。
マンガンは豊富で安価、倫理的に調達可能、そしてコバルトよりも環境への影響が少ない。マンガンベースの正極、例えばリチウムマンガン酸化物（LMO）は高い熱安定性も備えており、グリッドストレージやEVバッテリーに適した選択肢となっている。この安価な代替品により、リチウムバッテリーは世界市場でより入手しやすく、拡張可能になる可能性がある。
塩化鉄カソード
コバルトカソードのもう一つの一般的な代替品は塩化鉄です。鉄は地球上で最も豊富な元素の1つであり、将来的に世界中でリチウム電池を拡張するための持続可能な選択肢となります。塩化鉄は理論容量が非常に高いため、エネルギー密度と長いサイクル寿命が重要な場合に優れた代替品となります。鉄カソードの導入は、コバルト部品から離れていく中で、サプライチェーンの安定化に役立つ可能性があります。
ニッケルとマグネシウム
ニッケルとマグネシウムも地球上に豊富に存在するコバルトの代替品です。ニッケルはエネルギー密度と熱安定性が高く、EVバッテリーなどの高性能アプリケーションに最適です。ニッケルバッテリーはEVに不可欠な要素である長距離走行と効率性の向上を実現します。マグネシウムはニッケルよりもコスト効率が高く、持続可能ですが、エネルギー密度は低くなります。それでも、グリッドストレージやエネルギー消費量の少ない用途には実行可能な選択肢です。 バッテリーアプリケーション.
これらは、業界に変化をもたらし、世界中のリチウム電池に持続可能で拡張可能な未来をもたらす多くの新しい電池材料のほんの一部です。 一部2 新しいバッテリー材料に関する詳細情報。
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