ナトリウム･イオン電池はリチウム・イオンの優位性に挑戦する可能性がある
Sodium-Ion Batteries Could Challenge Lithium-Ion Dominance
The Engineer 2020.06.02
研究者達は多くのエネルギーを保持し、市販リチウム・イオン電池の幾つかの化学性と同様に働くナトリウム･イオン電池を作成した。
これはワシントン州立大学(WSU)と太平洋北西国立研究所(PNNL)のチームの主張で、彼等の研究は豊富で安価な材料で作られた実行可能な電池技術を開発できた。
MRIはナトリウム･イオン電池内の相互作用を正確に指摘する
チームのナトリウム･イオン電池は幾つかのリチウム・イオン電池と同様の能力を噂では発揮でき、うまく再充電でき、1,000回のサイクル後で80％以上の充電を維持できた。WSUの機械材料工学科の教授Yuehe LinとPNNLの上級研究科学者のXiaolin Liが行った研究はACS Energy Letters誌に発表されている。
「これはナトリウム･イオン電池の大きな進歩である。」とPNNLでこの研究を支援しているアメリカエネルギー省電力局エネルギー貯蔵部長のImre Gyuk博士は言った。「多くの用途でリチウム・イオン電池をナトリウム･イオン電池に換える可能性について大きな関心がある。」
リチウム・イオン電池は希少で高価で、ほとんどアメリカ以外にしかないコバルトやリチウムのような材料から作られている。電気自動車や電気エネルギー貯蔵用の需要が増加しているとき、これらの材料は一層入手できなくなり、さらに高価になるだろう。ナトリウムは安価で豊富にあり、持続的に供給でき、ナトリウム･イオン電池を大規模エネルギー貯蔵用の有力な候補にできる。大きな欠点はリチウム・イオン電池ほど大きなエネルギーを貯蔵できことである。それらはまた、効果的なエネルギー貯蔵に必要とされている再充電で問題がある。
WSUによると、最も有望な陽極材料の幾つかについて鍵となる問題は、不活性なナトリウム結晶の層が陽極表面に形成され、ナトリウム･イオンの流れを止めて電池を劣化させることである。「鍵となる挑戦は、電池が高エネルギー密度で良好なサイクル寿命の両方を持っていることである。」と論文の筆頭者で今ローレンス・バークレイ国立研究所にいるWSU卒業生のJunhua Songは言った。
研究の一環として、研究チームは層状の金属酸化物陽極と特別なナトリウム･イオンを含む液体電解質を作った。陽極との相互作用がより良い塩辛い溶液を作った。彼等の陽極設計と電解質システムはナトリウム･イオンを連続的に移動させられ、不活性な表面結晶形成を妨げ、妨害を受けない発電を可能にした。
「我々の研究は陽極構造進展と電解質との表面相互作用との間の基本的な相関を明らかにした。」とLinは声明で言った。「これらは層状陽極のナトリウム･イオン電池についてこれまで報告された最良の結果であり、これはリチウム・イオン電池と競争できる実行可能な技術であることを示している。」
