ナトリウムイオンバッテリーはリチウムイオンの有望な代替品

リチウムイオン電池が現在最も好まれるエネルギー貯蔵技術である一方で、大学の研究者たちは潜在的な競合技術としてナトリウムイオン電池を検証するため協力しており、 Electronics Pointが報じている。 

ナトリウムイオン電池(SIBS、化学式Na-ionとしても知られる)の登場は、「LIBの可能な『後継者』として大きな潜在能力を持っている。低コストで環境に優しく、多様な用途を満たす多様な主要性能指標を備えている」とされている。

SIBはリチウムイオン電池の優位な地位に挑戦する潜在能力を秘めているが、研究者たちは対処すべき課題がいくつかあると指摘しており、その中には「SIBの構造内に蓄積し、最終的にそれらを損なう塩の結晶の形成」が含まれる。

ナトリウムイオン電池の利点には以下が含まれる。

  •  低コスト

  •  環境に優しい

  • 、多様な用途を満たす多様な主要性能指標を備えていること。

その潜在能力を検証するため、「イングランドのウォーリック大学のNa-ion技術専門家チームが、ドイツ、フランス、ノルウェー、スペインの主要研究機関の同僚たちと共に集まり、Na-ion技術の現状を評価した。」



 

Na-ion(ナトリウムイオン)電池のグラフィック。中央には、電池の化学的組成を表す二枚の顕微鏡写真が重ねられている。画像提供:ウォーリック大学(ScienceDirect経由)。

 

研究者たちは、その研究成果を論文「将来のナトリウム系電池における今日の課題:材料からセル指標まで』は、2020年9月18日にJournal of Power Sourcesに掲載されました。

ナトリウム系 電池 にはさまざまな形態がある。

  • NaO2 (ナトリウム空気電池)

  • Na/S(ナトリウム硫黄蓄電池)。

 ナトリウムイオン電池市場は年平均成長率5%で成長すると見込まれており、Na-ion電池が最も有望とされるのは定置型エネルギー貯蔵用途である。

 

 

さまざまなナトリウム系電池化学を表すために使用されたグラフィック集。この画像の左側には、電気自動車への電力供給を含む、ナトリウムイオン電池の提案されている用途の一部が示されている。画像提供:ウォーリック大学。

 

研究者たちによれば、層状酸化物、ポリアニオン(「ポリアニオン」という語に由来し、複数の部位に負電荷を持つ分子または化学複合体を意味する)化合物、およびプルシアンブルー類似体が正極材料として最も有望であり、さらにチタン系酸化物、炭素、挿入型負極用の合金化合物も有望であるとされている。

 「この分野において、ナトリウムイオン電池はエネルギーの生産と利用のギャップを埋め、エネルギー供給を確保する最も有望なシステムとして、将来の市場を支配する潜在能力を持っている、」  この研究論文の共著者であるイヴァナ・ハサ(Ivana Hasa)氏は述べ、電気自動車における高出力用途をSIBの潜在的なニッチ用途として挙げた。同氏はまた、「ナトリウムイオンデバイスの高電圧、容量、寿命、効率性能を向上させる」ためにはさらなる研究が必要であると指摘した。

これは、コストを削減しサイクル寿命を改善するためにリチウムイオン技術の後継が切実に求められているエネルギー貯蔵システム市場にとって、朗報である。

 

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