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長距離電気飛行機や自動車は安定した金属電池で作れるかもしれない

スウェーデンのチャルマース工科大学の研究者らは、金属電池が従来のエネルギー貯蔵ソリューションの実現可能な代替手段となり得ることを発見した。これらの電池は、より軽量でより多くのエネルギーを供給できると期待されている。 長年、リチウムイオン電池は現代のエネルギー貯蔵の頼みの綱でした。これらの電池は、照明からスマートフォン、電気自動車まで、あらゆるものに使用されています。 しかし、特にクリーンエネルギーの導入と電化が進むにつれて、リチウムイオン電池に代わるより強力で効率的な代替品に対する需要が高まっています。 金属電池の登場です。グラファイトの代わりに、 リチウム金属 電極。これらのバッテリーははるかに高いエネルギー密度を実現でき、電気飛行機の実現も可能になる可能性がある。 しかし、問題があります。リチウムは反応性が非常に高いため、これらのバッテリーの寿命は短くなります。 アレクサンダル・マティッチ教授率いるチャルマース大学のチームは、3D X 線を利用して、これらのバッテリー内でリチウムがどのように動作するかをリアルタイムで観察しました。彼らは、充電と放電中にリチウムがデンドライトと呼ばれる不均一な構造を形成することを発見しました。時間が経つにつれて、これらのデンドライトはバッテリーの安定性と機能性を損ないます。 電気メッキが救世主 研究チームは、代わりに電気メッキを解決策として提案しています。このプロセスにより、セル内に金属電極が作成されます。このアプローチにより、反応性の高いリチウム金属が環境と相互作用して損傷を与える表面層を形成するのを防ぐことができると研究チームは主張しています。 スウェーデンのチャルマース工科大学物理学部のバッテリー研究室で、ヨゼフ・リゼルは未来のバッテリーの開発に取り組んでいます。この作業は、いわゆる「グローブ ボックス」と呼ばれる密閉された不活性環境で行われ、材料が外部の影響をできるだけ受けないようにします。(写真提供: チャルマース工科大学) 「私たちは非常に不活性な環境で作業していますが、それでも金属は何かと反応し、表面層が形成され、それがバッテリー内での金属の挙動に影響を与えます」と、チャルマース大学物理学部の博士課程の学生で研究論文の著者であるジョセフ・リゼル氏は声明で説明した。 電極はバッテリー内部に作られているため、不純物から保護され、不要な反応を防ぎ、バッテリーの性能と寿命を向上させます。 持続可能な道筋を描く チャルマース大学の研究チームは、Compel と呼ばれる、政府が資金を提供するより広範な取り組みに参加しています。このプログラムは、電化とバッテリー技術の研究と教育の推進を目的としています。彼らの研究結果の影響は、研究室の枠を超えています。 「この種の基礎研究は、新しいバッテリーの概念と技術への道を開くために重要です。」 言った コンペルのディレクターも務めるアレクサンダル・マティッチ氏は、新しいバッテリー技術への道を開く上での研究の重要性を強調する。「研究がなければ、地図なしで方向を定めるのと同じように、試行錯誤することしかできません。」 「ここは、持続可能な社会の発展に貢献する将来のイノベーションの基盤を築く場所です。バッテリーはすでにその発展の重要な部分であり、その重要性は今後さらに高まるばかりです。」 チャルマース大学で行われた研究は、バッテリーの化学を理解することがいかに実用的で影響力のある進歩につながるかを示しています。チームは、バッテリー内の各反応を分離して分析することで、金属バッテリーの性能を最適化する戦略を開発しました。 チームの調査結果は、 電気化学協会誌。 ニュースレターブループリントデイリーThe Blueprint でエンジニアリング、テクノロジー、宇宙、科学の最新ニュースを入手しましょう。編集者についてアマル・ジョス・チャコ アマルは、典型的な仕事の日にコードを書き、かっこいい建物の写真を撮ったり、暖炉のそばで本を読んだりすることを夢見ています。彼は、テクノロジー、家電製品、写真、車、チェス、サッカー、F1 など、あらゆるものが大好きです。 #長距離電気飛行機や自動車は安定した金属電池で作れるかもしれない