このブログシリーズのパート 1 では、コバルト正極の有望な代替品など、リチウム電池業界に変化をもたらす多くの新しい電池材料について取り上げました。パート 2 では、今後数十年、あるいは数世紀にわたってリチウムイオン電池のアクセシビリティと持続可能性に影響を与えることが期待される最新の電池材料について引き続き詳しく説明します。
グラフェン電池
グラフェンは、六角形の格子に配列された純粋な炭素原子の単層で、その優れた電気伝導性と熱伝導性により、リチウム電池業界で最も興味深い発見の1つとなっています。グラフェンは導電性が高く軽量であるため、電池の充電が速くなり、エネルギー密度が向上します。また、熱をより効率的に放散するため、寿命と安全性が向上します。グラフェン電池はほとんどの用途で役立つ可能性があり、最終的には超高速化につながることが期待されています。 充電 そして、EV、家電製品、グリッドストレージの常識を変える可能性のある長寿命バッテリー。
リチウム硫黄
リチウム硫黄 (Li-S) 電池は、リチウムイオン電池の最も有望な代替品の 5 つです。硫黄はさまざまな産業で非常に一般的な副産物であり、入手が容易なため、リチウム電池の将来にとって持続可能な選択肢となります。Li-S 電池は、実際にリチウムイオン電池の最大 XNUMX 倍のエネルギーを蓄えることができるため、エネルギー密度が重要な用途に最適です。ただし、Li-S 電池はサイクル寿命と安定性に関する問題に直面しています。研究者は現在、特にエネルギー貯蔵や航空などの分野での使用に向けて、これらの問題に対処する方法を開発しています。
ガラス形成液体電解質
ガラス形成電解質は、リチウム電池の熱暴走と発火の軽減に役立つ新しい発見です。科学者は、環状スルホンとリチウム塩を混合することで、イオン伝導性と安定性に優れた新しい種類の電解質を研究することができ、これにより、一般的なリチウム電池よりも高速な充電サイクルに対応できるだけでなく、極端な温度でも優れた性能を発揮できるようになります。
ポリマー亜鉛イオン電池
亜鉛はリチウムよりも豊富で環境に優しいため、研究者たちはこの代替品を研究しています。亜鉛はリチウムよりも反応性が低いため、過熱や火災のリスクが減り、より安全です。ポリマー亜鉛イオン電池は、リチウムイオン電池よりも安価で、環境に優しく、安全であるため、グリッドエネルギー貯蔵ソリューションやその他の大規模な電池事業に特に役立つ可能性があります。
高密度官能化ポリマーバインダー
電極は、科学者が高密度に機能化されたポリマーバインダーを使用して効率、安定性、寿命を向上させることで進化しています。この強力な結合により、サイクル寿命と安定性が向上します。また、充電サイクル中の体積変化に対応するように設計されているため、時間の経過とともにバッテリーの摩耗が軽減されます。この寿命の向上は、エネルギー貯蔵や EV など、長時間の性能が求められる用途に特に役立ちます。
電池化学におけるこれらの革新は、私たちが知っているリチウム電池業界を変えつつあります。リチウム電池は10年後には大きく様変わりし、世界中でより入手しやすく手頃な価格になるかもしれません。 最初の部分 見逃した方のために、このリストの一部をご紹介します。また、パート 3 も近日中に公開しますので、お楽しみに。
3の考え