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Jan 08, 2024

科学者たちはリチウムの代替品に関して大規模な進歩を遂げたばかりです

研究者らは最近、リチウム電池に使用されるレアメタルの代わりに、安価で一般的に見られる金属である亜鉛から効率的な電池を作る方法を発見した。 最も充電可能

研究者らは最近、リチウム電池に使用されるレアメタルの代わりに、安価で一般的に見られる金属である亜鉛から効率的な電池を作る方法を発見した。

Tech Xplore の報告によると、今日のほとんどの充電式電池はリチウムイオン電池であり、これにはコバルトやニッケルなどの他の金属が含まれています。 電気自動車（EV）や大規模なエネルギー貯蔵が普及するにつれて、これらの金属がますます必要になるでしょう。しかし、それらは珍しいため、コストが膨大になることがよくあります。

多くの研究者は、これらの金属を削減または代替するためのより安価なバッテリーの選択肢に取り組んでいます。 ある中国企業はナトリウム電池を動力源とする自動車を開発し、メリーランド大学の研究者は亜鉛とカニの殻から作られた部分的に生分解性の電池を発明した。 研究者たちは、普通の砂にエネルギーを蓄える方法を 1 つではなく 2 つも発見しました。

Tech Xplore によると、オレゴン州立大学の Xiulei “David” Ji 氏が率いるこの新しいプロジェクトは、リチウムイオン電池に代わるもう 1 つの代替品、つまり入手しやすく効率的な亜鉛金属電池を提供します。

その秘密は、Ji 氏と彼のチームが開発した新しい電解質であると Tech Xplore は説明しています。 バッテリー電解液はバッテリー内の液体で、エネルギーの貯蔵と放出のための化学反応を促進します。

残念なことに、亜鉛電池のこれまでの電解液はあまり効率的ではありませんでした。 バッテリーに蓄えられたエネルギーの多くは、これまで余分な望ましくない化学反応で使い果たされていました。 これは、バッテリーが投入したエネルギーを放出できないことを意味するだけでなく、危険な水素ガスも生成します。 これは、亜鉛が充電式電池には実用的ではないことを意味しました。

Ji氏のチームは、こうした望ましくない反応をほぼ排除する新しい電解質処方を開発したとTech Xploreが報じている。 バッテリーの亜鉛コンポーネントに保護コーティングを形成し、その種のエネルギー損失を防ぎます。 同様の保護コーティングにより、リチウムイオン電池は充電エネルギーの 99% 以上を放出できます。 新しい亜鉛バッテリーは、各サイクルで充電されたエネルギーの 99.95% を放出します。

Tech Xploreによると、亜鉛電池は効率が良いだけでなく、リチウムイオン電池よりも安全だという。 新しい電解液は可燃性ではありませんが、リチウムイオン電池で使用される電解液は可燃性であることが多いです。 亜鉛と電解質の成分も、リチウムイオン電池で使用される材料よりも安価で、より一般的です。

「この画期的な進歩は、亜鉛金属電池を消費者がより入手しやすくするための大きな進歩を表しています」と Ji 氏は OSU News and Research Communications に語った。 「これらのバッテリーは追加の太陽光発電所や風力発電所の設置に不可欠です。 さらに、家庭用エネルギー貯蔵のための安全で効率的なソリューションだけでなく、自然災害に対して脆弱な地域社会向けのエネルギー貯蔵モジュールも提供します。」

Ji 氏と彼のチームの研究のおかげで、Tech Xplore は、充電式亜鉛電池が近い将来市場に登場する可能性が高いことを示唆しています。

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