『ダウン・アンダー』では、何か衝撃的な出来事が進行中だ。いいえ、これは別のクロコダイル ダンディー映画ではありません。オーストラリアの研究者らは、電池の世界における大きな飛躍を誇り、電気自動車とスマートフォンの状況を同様に変える可能性がある。ゲームチェンジャーの名前は？リチウム硫黄（Li-S）電池。
メルボルンのモナシュ大学で開発された、新たに開発された Li-S 電池の設計は、私たちがよく知っている (そして時には、しぶしぶ置き換える) 従来のリチウムイオン電池に比べて、印象的な一連の利点を提供します。半分のコストで鳴らしながら、なんと 5 倍のエネルギーを保持するこの新しいバッテリー技術は、世界が探し求めていた聖杯のようなものです。
この進歩の核心は、リチウムの使用量を削減し、バッテリーの寿命を大幅に延ばすことにあります。しかし、注目されているのは寿命の向上だけではありません。これらのモナシュの魔術師たちは、「ナノ多孔質ポリマーでコーティングされたリチウム箔アノード」を導入しました。これは、簡単に言うと、財布に優しく、より多くのエネルギーを蓄えるおしゃれな新しいデザインです。
歴史的に、Li-S バッテリーには「望ましくない化学反応」とでも言うべきものがいくつかありました。リチウムアノードと硫黄カソードが混ざり合うと、樹枝状構造（木のような構造）が生成され、バッテリーと電解液が劣化します。その結果、これらのバッテリーはわずか 50 サイクル後にバッテリーが停止することがありました。そして、かなり劇的な終了では、場合によっては短絡して可燃性電解液に引火することさえありました。バッテリーランドのドラマチックなメロドラマのように聞こえますよね?まあ、リチウムイオン電池も無害ではなく、時々発火することがあります。
しかし、常に熱心な博士課程の学生デクラン・マクナマラが率いるモナシュの研究者たちは、こうしたメロドラマ的な問題に対する解決策を考案した。紙よりも薄く、幅 1 ナノメートル未満の小さな穴がたくさんあるポリマー コーティングは、ある種の監視員として機能します。他の邪魔な化学物質を妨害しながら、リチウムイオンが自由に歩き回ることができます。マクナマラ氏によると、このコーティングは看守としてだけでなく、リチウムの充電と放電の暴走を助けるサポートシステムとしても機能するという。
「金属リチウムを、無限のエネルギーを持った十代の若者のことだと考えると、バッテリーが劣化すると、そのエネルギーが無駄になるだけです」とマクナマラ氏は説明します。「しかし、正しく利用すれば、このエネルギーは簡単に作成できる優れた蓄電デバイスにつながる可能性があります。新しいコーティングにより、効率的な Li-S 電池の製造に近づくことができます。」
マクナマラ氏を支持するマイナク・マジュムダー教授は、この研究は、かつてはリチウム-S電池のアキレス腱であったリチウム金属を急速な劣化から守るための新たな青写真を示していると指摘している。同シンクタンクのもう一人のメンバーであるマシュー・ヒル教授によると、特に電気自動車、航空機、エレクトロニクスの需要が急増する中、先進的なエネルギーソリューションを求める市場にとって、これらのバッテリーは次の目玉となる可能性があるという。
現在、Li-S バッテリーが脚光を浴びていますが、バッテリーの世界は広大であることを覚えておくことが重要です。亜鉛イオン、ナトリウムイオン、鉄空気などの他の新進気鋭の競争相手もパイの一部を争っており、リチウムイオンの長年の支配に挑戦しようとしている。
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