スタンフォード大学の科学者は、充電式であるだけでなく、現在のリチウム イオン ソリューションの約 XNUMX 倍の容量を提供する塩素電池を開発しました。 このブレークスルーは、デバイス内の揮発性塩素反応の安定化に基づいています。 それはいつか、たとえばスマートフォンに電力を供給する高性能バッテリーの基盤を提供する可能性があります。
新しいバッテリーは、アルカリ金属塩素バッテリーとして説明されており、70 年代に初めて登場した化学反応に基づいています。 塩化チオニルリチウム。 これらのバッテリーは、エネルギー密度が高いことで高く評価されていますが、充電はできません。 それらは反応性の高い塩素をベースにしているため、複数の用途には適していません。
実質的な違い
通常の充電式電池では、電子は放電中に左右に移動し、電池が再充電されると元の形状に戻ります。 しかし、この場合、塩化ナトリウムまたは塩化リチウムは塩素に変換されますが、塩素は反応性が高すぎて、非常に効率的に塩化物に戻すことができません。
この新しい研究の著者は、この問題の解決策を見つけたかもしれません。 チームは、このバッテリーの性能を改善するために塩化ナトリウムと塩素を実験していましたが、化学物質が実際に安定していることがわかりました。 これにより、バッテリーにある程度の再充電が行われました。 その後の調査により、チームはスポンジのように機能し、不規則な塩素分子を吸収して安全に保管し、ナトリウムに戻す新しい多孔質炭素電極材料を開発しました。
バッテリーが充電されると、塩素分子がカーボンナノスフィアの小さな細孔に閉じ込められて保護されます。 そのため、バッテリーを放電または放電する必要がある場合。 バッテリーを放電し、塩素を変換して NaCl (食卓塩) を生成し、このプロセスを何度も繰り返すことができます。 現在、200回までペダルをこぐことができ、まだ改善の余地があります。 控えめに言っても、手入れの行き届いたリチウムイオンバッテリー 500〜1000サイクルに適合します。
関州朱スタンフォード大学
塩素電池、高密度
チームは実験を通じて、プロトタイプのバッテリーのエネルギー密度が非常に高いことも実証しました。 電極材料 1.200 グラムあたり XNUMX mAh、 現在のリチウムイオン電池技術の約XNUMX倍。
チームは、バッテリーが補聴器やリモコンに使用できることを想定しています。 また、再充電の頻度が低いデバイス (太陽エネルギーで再充電できる衛星やリモート センサー) に電力を供給することもできます。 スマートフォンや電気自動車で使用するには、科学者はバッテリーを拡張し、適切な構造を設計する必要があります。 これは、まず安全に使用できる回数を増やすことを意味します。
塩素電池の研究 Nature誌に掲載されました。
