オーストラリアの研究者がナトリウム電池用のより安全な電解質を開発

ビクトリア州のディーキン大学とクイーンズランド大学の研究者らは、ナトリウム電池に使用するための新しい不燃性の電解質材料を開発したと発表しており、これによりこの技術はリチウムイオン電池よりも安全で安価になる可能性がある。

今月ネイチャー・マテリアルズ誌に報告されたこの画期的な開発は、従来ナトリウム電池で使用されていた可燃性液体溶媒に代わる固体高分子電解質材料の創出である。

同じくディーキン大学のマリア・フォーサイス教授とともに研究を主導したシャオエン・ワン博士は、「ナトリウム電池を開発するほとんどの産業は一般に炭素ベースの電極と液体電解質を使用しているが、容量が低く、電池が過熱すると火災を引き起こす可能性がある」と述べた。大学のフロンティア材料研究所。

「私たちは、電池容量を増やすために反応性ナトリウム金属をアノードとして使用するという異なるアプローチを採用しており、その過程でナトリウム電池の安全性を確保するためのより安全な電解質を開発しています。」

しかし、重要なブレークスルーをもたらしたのは、クイーンズランド大学オーストラリア生物工学・ナノテクノロジー研究所に拠点を置くチェン・チャン博士とアンドリュー・K・ウィテカー教授によって開発された重要な成分であるフッ素含有ポリマーでした。

元々は生物学的用途に使用されていましたが、フッ素を含むクラスのポリマーが全固体ナトリウム電池に使用されるのはこれが初めてです。

電池の開発は過去 10 年間にわたって急速に進められており、製造に必要な資源の減少に伴い、世界中の研究者や科学者が従来のリチウムイオン電池の代替品を模索する中、加速し続けています。

「リチウムが希少品になる可能性があるため、リチウム電池の価格は高くなっていますが、その一方でナトリウム資源はより豊富です」と王博士は述べた。

「当社のポリマーは、リチウム電池と比較して低コストのナトリウム電池の使用をサポートします。」

しかし、以前は、ナトリウム電池はリチウムイオン電池ほど寿命が長くなく、エネルギー密度も高くなかったので、唯一の利点は製造と供給にありました。

しかし研究者らは、ナトリウム電池と新しいポリマー電解質を組み合わせることで、ナトリウム電池が現在のリチウムイオン電池に匹敵する1,000サイクル近くのサイクルを実現できると考えている。

研究者らはまた、さらなる研究により、新しいナトリウム電池が定置型エネルギー貯蔵装置や電気自動車に使用される可能性があると信じている。 バッテリーの小規模なテストはすでに成功しており、研究者らはプロトタイピングに進む前に大規模なテストを検討している。

ジョシュア S. ヒルはメルボルンを拠点とするジャーナリストで、15 年以上気候変動、クリーン テクノロジー、電気自動車について執筆しています。 彼は 2012 年から Renew Economy と The Driven で電気自動車とクリーン テクノロジーについてレポートしています。彼の好む移動手段は徒歩です。