ナトリウム･イオン電池：安価で豊富な蓄電を約束

移動性－ナトリウム･イオン電池、または塩電池は自然界に豊富に存在するナトリウムを利用して、正極材料としてリチウムをナトリウムに置き換える。

　費用対効果の高い製造方法と炭酸ナトリウムの豊富な埋蔵量の組み合わせにより、ナトリウム･イオン電池への関心が急速に高まっている。CATLやBYDなどの著名な電池メーカーは現在、自社の製品ポートフォリオにナトリウム･イオン電池を組み込んでいる。これらの電池はリチウム・イオン電池に比べてエネルギー密度が低いが、小型で手頃な電気自動車や家庭用蓄電池などの定置型用途にそのニッチな分野を見出している。メーカーは2033年までに世界中で販売される電気自動車の約9％にナトリウム･イオン電池が搭載される可能性があると予測している。最初のリチウム価格の下落により、ナトリウム･イオン電池のコスト上の利点が減少する可能性がある。それにもかかわらず、ナトリウム･イオン電池は、希少材料への依存度が低いため、リチウム電池に代わる有望でコスト効率の高い代替品として引き続き提供されている。

● ナトリウム･イオン電池または塩電池は、従来のリチウム電池よりも製造コストはが安くなる。

● ナトリウム･イオン電池は容量が小さいため、特定の用途にはあまり適していない。

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　ナトリウム･イオン電池は、電荷担体としてナトリウム･イオンを使用する充電式電池である。リチウム・イオン電池と同様に、ナトリウム･イオン電池はカソード、アノードおよび液体電解質がある。しかし、ナトリウム･イオン電池は、自然界に豊富に存在するナトリウムを利用して、正極材料としてリチウムをナトリウムに置き換える。ナトリウム･イオンは一般的な食塩の成分である。したがって、ナトリウム･イオン電池はしばしば塩電池と呼ばれる。

　リチウム・イオン電池と比較すると、ナトリウム･イオン電池はリチウムに比べてナトリウムが低コストで広く入手できるため、潜在的な利点がある。ナトリウム･イオン電池に必要なナトリウムなどの材料は、リチウム・イオン電池で一般的に使用されるリチウム、コバルト、銅、ニッケルのような地理的分布の問題や環境問題を抱えていない。

　ナトリウム･イオン電池の主な課題の1つは、特にリチウム・イオン電池と比較した場合、耐久性が低いと言う問題である。これは主に、P2-O2相転移として知られる、電池動作中の特定の原子の再シャッフルによるものである。これは結晶構造の乱れを引き起こし、最終的には電池の故障につながる。しかし、コーネル大学の研究者達は、これらの相転移の背後にあるメカニズムの重要な側面を発見し、欠陥のある転移相の前に粒子に戦略的な無秩序を導入して、観察される秩序効果を潜在的に減らすために電池の化学的性質を変更することを提案している。

　ナトリウム･イオン電池の経済的な魅力は、ナトリウムが豊富で安価であるという事実にある。これにより、ナトリウム･イオン電池の製造は、希少で高価なリチウムに依存するリチウム・イオン電池よりもコスト効率が高くなる。最近のリチウム価格の下落にもかかわらず、特にリチウム価格の長期的な傾向と将来の価格上昇の可能性を考慮すると、ナトリウム･イオン電池は依然としてコスト上の優位性を維持している。

　ナトリウム・イオン技術への投資も増加しており、Reliance IndstriesやCATLなどの企業は、リチウム・イオン技術の有力な代替品としてナトリウム･イオン電池に賭けている。しかし、ナトリウム･イオン電池はリチウム・イオン電池に比べてエネルギー密度が低いため、依然としてその普及に戦略的に影響を与える可能性がある。

　ナトリウム･イオン電池は小型で航続距離の短い電気自動車や家庭用エネルギー貯蔵システムなどの定置型用途にニッチな分野を見出している。ナトリウム･イオン電池はエネルギー密度が低いため、シティカーや軽自動車など、長距離の走行を必要としない車両に適している。実際、BYDやCATLなどの中国の電池大手はすでに小型電気自動車モデルにナトリウム･イオン電池を搭載している。BYDのSeagallの価格は約11,000€で、ナトリウム･イオン電池を搭載している。

　送電網スケールのエネルギー貯蔵などの定置型用途も、ナトリウム･イオン電池の有望な分野である。再生可能エネルギー源への移行に伴い、効果的かつ手頃な価格のエネルギー貯蔵に対する需要が高まっている。ナトリウム･イオン電池は、その低コストと豊富な原材料を考慮して、既存のリチウム・イオン技術を補完する大規模エネルギー貯蔵の潜在的な解決策を提供する。