海藻でEVの航続距離が2倍?由来成分にリチウム硫黄電池の性能向上作用を発見

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米ローレンス・バークレー研究所が、海藻に含まれる成分のカラギナンにリチウム硫黄充電池の寿命を伸ばす効果を発見したと発表しました。この技術によってスマートフォンや電気自動車に搭載されるバッテリーの持続時間が大きく向上するかもしれません。

現在のモバイル機器や電気自動車向けなどに使われているリチウムイオン電池に比べ、リチウム硫黄電池は低コストでありながら2倍以上のエネルギー密度を備えるとされます。ただ、最大の問題点としてあげられるのが、その電池寿命の短さでした。

リチウム硫黄バッテリーでは、硫黄成分が不安定ですぐに溶け出してしまうため、そのライフサイクルの短さがネックとなっています。研究所は、海に生える赤色の海藻に多く含まれているカラギナンを電極の接着剤として試したところ、硫黄分の溶出を抑える安定化作用があることを発見しました。

もし、リチウム硫黄バッテリーが実用化すれば、リチウムイオン式に比べてコストが下がり、電池の持続時間も長くなるはずです。また、重量の面でもかなり軽量化が可能となるため、ドローン用バッテリーとしても高い性能を発揮することが考えられます。

大容量化、軽量化は電気自動車にも効果を発揮します。シャシーのフロア部分にバッテリーを敷き詰めている現在のEVにとって、容量が増えて軽くなるリチウム硫黄バッテリーは航続距離を大きく伸ばす要素になります。またバッテリーが安くなればEVそのものの価格も下がるかもしれません。ローレンス・バークレー研究所は米自動車メーカーのGMとのつながりもあり、いち早くEV向けに実用化される可能性もありそうです。

ただ、この技術にはまだ実用化までにいくつかハードルが残っています。たとえば充放電を繰り返すうち誘導体が硫黄にどんな作用をもたらすのか、必要に応じた細かい充放電が可能かといったことがまだ確認できていません。研究チームはこれら課題を克服し、最終的にはリチウム硫黄バッテリーに数千回の充放電が可能な耐久性を持たせたいとしています。

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