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新しい塩水ベースの電池は新しい陰極に期待して距離を移動する

Green, Saltwater-Based Battery Leans on a New Anode to Go the Distance

By Nick Lavars

https://newatlas.com/ より　　　2021.02.04

　現代世界の多くに電力を供給するリチウム・イオン電池は現在のところ最善の解決策かもしれないが、科学者達はより安全で環境コストの低い装置を追求するために、その構成を実験し続けている。セントラル・フロリダ大学のチームは可燃性で有毒な電解質の代わりに海水を使用し、耐久性を向上させる新しい陰極を使用して、これら2つの機器をチェックする設計を提案した。

　電池内部には陽極と陰極の2つの電極間で電荷を運ぶ電解液がある。この溶液には可燃性で火災の危険性があり、また有毒で電池が消耗して破棄されたときに環境損傷の危険性がある溶剤が含まれている。

　より安全で環境に優しい代替手段は代わりに電解質溶液として海水を使用することである。これは近年、いくつかのエキサイティングな進歩を遂げた技術である。例えば、アメリカ陸軍研究所のチームは塩水ベースの電解質を使用した電池に長年取り組んでおり、家庭用電化製品に電力を供給できるようになるまで電圧を徐々に改善している。

　セントラル・フロリダ大学チームは水ベースの亜鉛電池と呼ばれるもので同様の目的を追求してきた。しかし、これらの装置で問題が発生したのは、動作中の電池の陰極での亜鉛の成長であり、これは電池の耐久性と全体的な寿命に悪影響を及ぼす。

　代わりに亜鉛・マンガン・ナノ合金でコーティングされた陰極を使用することにより、科学者達はこの問題を回避する方法を見つけたと信じている。この設計は大電流下での1,000時間の充電および放電サイクルにわたって安定していることが証明され、全体に劣化の兆候は見られなかった。

　「我々は極端な条件下で海水電池に使用できる耐久性と堅牢性のある3D電極を開始した。」と研究著者のYang Yangは述べている｡「我々は長年、水系電池と海水資源の使用に取り組んできた。そのため、この分野の専門知識があり、どこへ行くべきかを知っている。」

　Yangはこの電池設計を使用して水中ビーグルに電力を供給する可能性を認識しているが、さらなる開発により、亜鉛・マンガン合金が非水ベースの電池にも役立つ可能性があると考えている。