サムスンの 爆発するGalaxy Note 7スマートフォン これは最も悪名高い例かもしれませんが、リチウムイオン電池に依存する多くのデバイスで同様に発火事故が発生しています。 統計的にはまれですが、これはリチウムイオン技術のリスクの 1 つです。 多くの場合、バッテリーのカソードとアノードのコンポーネントを分離する透過性ポリエチレンセパレーターの問題が原因で発生します。
ミシガン大学から発表された新しい研究は、より安全で燃えにくい電池の製造に役立つ可能性があります。 ただし、現在のリチウムイオン電池の出力を 2 倍にし、さらにスペースをとらずにそれを実現できる可能性があります。
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「私たちは、液体の代わりに固体セラミック電解質を使用する新しい電池技術を可能にする効果的なアプローチを開発し、実証しました。」 ジェフ・サカモトミシガン大学機械工学准教授はデジタルトレンドに語った。 「このセラミックは、リチウム金属に対する安定性と室温での高い導電性によりユニークです。 これら 2 つの特性により、金属リチウム負極の使用が可能になり、リチウムイオン技術と比較してエネルギー密度を 2 倍にすることができます。 歴史的に、リチウムイオンの性能は過去 20 年間にわたって年間数パーセントずつ向上してきました。 さらに、リチウムイオンの性能は、1 リットルあたり約 600 ワット時で最高に達しています。 このバッテリーにより、エネルギー密度が 100% 向上します。」
テストでは、セラミック電解質は長期間のサイクル後も目に見える劣化を示さなかったが、これは最終的に通常のリチウムイオン電池を破壊する可能性がある問題である。 この技術により、充電時間が大幅に短縮される可能性もあります。
しかし、本当にバッテリーが爆発するリスクを完全になくすことができるのでしょうか? それは「劇的な」違いを生むかもしれないが、坂本氏はさらなる研究が必要であることを認めた。 「当社のセラミック電解質は、摂氏1,000度の空気中で作られます」と彼は続けた。 「可燃性ではありません。 ただし、リチウム金属も反応性はありますが、可燃性ではありません。 私たちはリチウム金属ベースのバッテリーの安全性を定量化するためのテストを実施しており、リチウム金属も安全上のリスクを引き起こす可能性があることを認識しています。」
研究の次の段階には、製造プロセスの開発が含まれます。 これは今から 1 年弱後の 2019 年 7 月までに実証できることが期待されています。 「それまでにパイロット規模の事前プロセスを整備したいと考えています」と坂本氏は語った。 「まだ多くの課題はありますが、私たちは進歩しており、その過程で多くのことを学んでいます。」
その仕事を説明した論文は、 最近Journal of Power Sourcesに掲載されました.
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