バッテリー用の高価なリチウムを節約することに近づいていますか？ブリストル大学の研究者は、持続可能な供給源からのセルロースを使用して、高性能のカリウムおよびナトリウムイオン電池を開発しました。
ブリストルコンポジットインスティテュートの科学者は、持続可能で広く利用可能な次世代リチウムフリーバッテリーの電気化学的性能を最適化できるアノードおよびカソードコーティングをモデル化するための新しい一方向制御可能な戦略を開発しました。このドキュメントは、Advanced FunctionalMaterialsジャーナルに掲載されています。
持続可能で倫理的で低コストのエネルギー貯蔵に対する需要が急速に高まっています。これは、主にガソリンエンジンとディーゼルエンジンを電気自動車に置き換えるだけでなく、不安定な再生可能エネルギー源にリンクされたポータブルデバイスや大型エネルギー貯蔵システム向けのバッテリー駆動輸送システムの開発に向けた推進力によるものです。これらの技術は現在、リチウムイオン電池に大きく依存しています。
バッテリーには2つの電極と1つのセパレーターがあり、その間に電荷を運ぶいわゆる電解質があります。これらのバッテリーにリチウムを使用することに関連するいくつかの問題があります。これには、短絡や過熱につながる可能性のあるデバイス内の金属の蓄積が含まれます。
ナトリウム電池やカリウム電池などのリチウム代替電池は、速度とそれらを何度も使用する能力の点で、歴史的に同様に機能していませんでした。このパフォーマンスの低下は、ナトリウムイオンとカリウムイオンのサイズが大きく、バッテリーの多孔質炭素電極を通過する能力があるためです。
リチウムに関連するもう1つの問題は、持続不可能な材料を使用しているため、寿命が尽きたときに簡単に廃棄できないことです。さらに、リチウムはチリ、ボリビア、アルゼンチンなどの国で採掘されています。この採掘活動は、環境と社会構造に非常に破壊的です。
ブリストル大学のブリストル複合研究所での研究は、Advanced Functional Materialsに掲載され、Imperial Collegeと共同で、氷を使用する電極コーティングモデリングシステムに基づくいくつかの新しい炭素電極材料を開発しました。これらの材料はエアロゲルで構成されており、セルロースナノクリスタル（セルロースのナノサイズの形態）は、成長して昇華する氷の結晶を使用して多孔質構造に形成されます。これにより、構造内に大きなナトリウムイオンとカリウムイオンを運ぶことができる大きなチャネルが残ります。
これらの新しいナトリウムおよびカリウムイオン電池の性能は、他の多くの同等のシステムよりも優れており、持続可能な原料であるセルロースを使用していることが示されています。
この技術は、現在スマートフォンのカーバッテリーに最も使用されているリチウムイオンをベースにした技術に完全に取って代わるでしょう。これは、現在建設中のリチウム電池建設プラントに投資された数十億ドルを完全に役に立たなくするでしょう。また、省エネショーの生成における電気輸送技術の再定義も必要となるでしょう。これが私たちが現在の生態学的政策に向かって進んでいるという批判です：それらは時期尚早であり、セクターが大規模に投資することができるほど十分に成熟していないことを考慮に入れていません。無駄な資産への何十億もの投資を破壊するリスクがあります。
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記事バッテリー：さようならリチウム、ようこそナトリウムとカリウム？ ScenariEconomici.itから来ています。
これは、Fri, 07 Jan 2022 10:00:16 +0000 の https://scenarieconomici.it/batterie-litio-addio-benvenuti-sodio-e-potassio/ で Scenari Economici に公開された記事の自動翻訳です。