科学者達はこれまで最高のナトリウム･イオン電池を製作
Scientists Just Built the Best Sodium Battery Ever
By Caroline Delbert
https://www.popularmechanics.com/ 2020.06.03
ワシントン州立大学(WSU)とパシフィックノースウエスト国立研究所(PNNL)のエネルギー部の研究者達はナトリウム･イオン電池のブレークスルーに関する新しいデータを発表した。彼等の設計は幾つかの古典的なナトリウム･イオン電池問題を避けて、この技術でリチウム・イオン電池とほぼ同等の最高の結果を出した。
ナトリウム･イオン電池は1つの大きな障害で長い間抑制されてきた：それは、塩結晶が構造内に蓄積し、次第に劣化する。この問題を解決するために、これらの研究者達はさらに多くの塩を加えた。ナトリウム･イオンのためにより空間のある液体電解質を選択することにより、科学者達は、ナトリウムの循環を維持し、結晶を形成し始めないようにすることを確実にするようにした。
結果として、WSUは声明で次のように言った、「それはリチウム・イオン電池と同等の能力を発揮で、1,000回後でも80％以上の再充電を維持できる。」これはリチウム・イオン電池と比較でき、例えば、マッキントッシュのラップトップのガイドラインと同等である。全ての電池は容量低下を起こし、そのことは、充電式電池が時間経過と共に総エネルギー貯蔵を失うことになる。
アメリカ化学協会誌のACS Energy Lettersの彼等の新しい論文で、科学者達は書いている、「ここに我々は高度な電解質で陽極表面に塩層の生成を抑えることによって実際の使用に向けてナトリウム･イオン電池用の高性能陽極を開発した。」事実、将来の研究ではより塩分の多い電解質と用意された陽極について同じ全体的な青写真が必要になり、さらに改善のために成分のより良い組み合わせを見つけ出そうと彼等は思っている。
一般的にナトリウム･イオン電池に関する研究は高コストとリチウム・イオン電池成分の希少性の両方によって動機付けられる。Elon Muskのような主要なプレーヤーが電力貯蔵設備に投資を始めたので、これらの電池について我々の必要性だけが増加し、安くて豊富なナトリウムが大幅な節約になる。しかし、それは電池が少なくともほぼ同じくらいの場合にのみ意味がある。
「鍵となる挑戦は電池が高エネルギー密度と良い回数寿命の両方を持つことである。リチウムとコバルトの両方に対する能力のある代替物を発見できれば、ナトリウム･イオン電池はリチウム・イオン電池と本当に競争できるようになる。」とWSUの筆頭著者Junhua Songは声明で言った。
今のところ、科学者達はより成功した電池内部で何が起こっているのかをさらに研究したいと考えている。各部と全体的な相互作用をより詳細に解析することにより、彼等はより良い結果をもたらす様々な材料や変化を推測できる。ナトリウムを浸漬した電解質は既存の実験用電池の設計を改善する可能性がある。そしてそれはすべて、実行可能なナトリウム･イオン電池が我々の手の届くところにあることを意味している。
「この研究は実用的なナトリウム･イオン電池への道を開き、陽極と電解質の相互作用について得た基本的な洞察は、ナトリウム･イオン電池や他の種類の電池の化学的性質において、将来のコバルトを使わないまたは低コバルトの陽極材料をどのように開発するかを明らかにする。」とSongは言った。
