研究者達は長サイクル、高エネルギーのナトリウム･イオン電池

を開発

Researchers Develop Long-Cycle, High-Energy Sodium-Ion Battery

 By Jennifer Opel, Bayreuth University

https://techxplore.com/  より　　　2024.01.12

　エネルギー貯蔵に対する需要が増え続けているため、電池技術の研究開発が推進されている。ナトリウム･イオン電池は、信頼性が高く、手頃な価格のリチウム・イオン電池の代替品である。ナトリウムの容易な入手と入手可能性により、ナトリウム･イオン電池はより魅力的で競争力のあるものになる。

　地球上に豊富に存在する元素を使用し、層状酸化物正極の相成長を調整することにより、長サイクルの高エネルギー・ナトリウム･イオン電池が開発され、電気化学エネルギー貯蔵用無機活性材料委員会のジュニア・グループ・リーダーであるQingsong Wang博士の協力により165 Wh/kgで検証された。「我々の結果は、ナトリウム･イオン電池が、リン酸鉄の化学に基づいた従来のリチウム・イオン電池よりも、産業規模でさらに費用対効果が高く、持続可能なものであることを示している。」とWangは述べている。

　この研究は、バイロイト大学(ドイツ)、アモイ大学(中国)、深圳大学(中国)、アルゴン国立研究所(アメリカ)、中国アカデミー物理研究所の科学者チームによってNature Energyに発表された。北京(中国)の科学研究所では、電荷の深さを制御することで連晶構造を適応させることができることが示されている。これにより、八面体型の積層状態の間に角柱型の積層状態を均等に挿入することができる。

　これは、隣接する八面体型の積層欠陥を回避するのに役立つ。八面体型および角柱型とは、結晶格子内の原子またはイオンの幾何学的配置を指す。八面体型とは、結晶中の原子またはイオンが八面体に似た配置で配置されていることを意味する。角柱型とは、角柱のような配置を指す。

　「我々の研究は、ナトリウム･イオン陰極の層状酸化物のエネルギー増強剤としてのアニオン性酸素酸化還元反応を分析することである。」とWangは言う。「この反応を可逆的かつ安定させるための戦略を開発することが重要である。長期的には、我々の研究の結果により、ミッドレンジの電気自動車をより手頃な価格にすることができる。これにより、電気自動車用の電池をより安価に、より長い耐用年数で生産できるようになるからである。」