日本の科学者らは、充放電サイクルを何度も繰り返して劣化した電池の容量を、大幅に回復させる方法を開発した。
電気自動車に使用されているリチウム電池。写真： South_agency/iStock
現在、リチウムイオン電池は最も一般的な充電式電池であり、電気自動車、ノートパソコン、スマートフォンなどの日常的な機器や家電製品に電力を供給しています。しかし、時間の経過とともに徐々に充電能力が低下し、効率と信頼性が低下します。これは、電池内でエネルギーを蓄えたり放出したりする電荷キャリア、つまりイオンが失われるためです。
トヨタ自動車の中央研究所の専門家チームが、これらのイオンを補充し、バッテリー本来の容量を大幅に回復させる方法を発見したと、 Interesting Engineeringが3月10日に報じた。この新たな研究は、学術誌「Joule」に掲載された。
具体的には、研究チームはバッテリーに回復試薬と呼ばれる特殊な物質を注入しました。この物質は化学反応を引き起こし、より多くの電子とリチウムイオンを生成します。これらはバッテリーのエネルギー貯蔵を助ける2種類の荷電粒子です。これらの粒子を添加することで、研究チームはバッテリーの劣化プロセスを逆転させ、元の容量の80%を回復させることができました。回復したバッテリーは、100回の充放電サイクルにわたって性能を維持できます。
研究チームは、自動車用を含む大型から小型まで様々な種類の電池でこの新手法を試験した。「実験室での小型電池だけでなく、自動車に使用されている大型電池でも有効性が検証されました」と、本研究の主任研究者である扇原伸宏氏は述べた。
この新しい方法は、リチウムイオン電池の寿命を延ばし、廃棄したり複雑な分解・リサイクル工程を経ることなく、電気自動車やその他の機器で再利用できるようにする可能性があります。これにより、コストと資源を節約できるだけでなく、リチウムイオン電池にはコバルトやニッケルなどの希土類金属が含まれており、これらの金属は持続不可能な方法で採掘されることが多いため、環境保護にも貢献します。
しかし、この新しい方法は、あらゆる劣化電池に適しているわけではありません。繰り返しの充放電サイクルによってイオンを失った電池にのみ有効であり、構造的な損傷やその他の劣化を伴う電池には効果がありません。さらに、電池の状態と薬剤注入の適性を判断するには、正確な診断方法が必要です。
インペリアル・カレッジ・ロンドンのバッテリー劣化専門家、ジャクリーン・エッジ氏によると、バッテリーへの化学物質注入の潜在的な副作用と安全性をより深く理解するには、長期的な研究が必要だという。研究チームはこの新しい手法の特許を申請しており、複数の企業や政府機関から関心と資金提供を得ている。
Thu Thao （ Interesting Engineeringによると）
[広告2]
ソースリンク
コメント (0)