従来のバッテリーには、レアメタルと複雑な製造プロセスが必要です。単純化しようとするとどうなるでしょうか?研究者チームはこの疑問を自問し、水と粘土のみを使用する環境に優しいバッテリーを開発しました。暫定的な結果は有望であり、(地球上での使用だけでなく) 新たな展望を切り開きます。 今、すべてを話します。
エコバッテリーの仕組み
従来の電池とは動作原理が異なります。電極に金属とリチウム塩溶液を使用する代わりに、この環境に優しいバッテリーは 2 つの電極に基づいています グラフェン (また彼だ!) 水と粘土の溶液に浸します。 本当の革新は粘土の構造にあります。その層には、厚さわずか 1 ナノメートルの小さな微細なチャネルが含まれています。これらのチャネルが精製水で満たされると、液体は驚くべき動きをします。
このような狭い空間に閉じ込められた水は、粒子が 2 つの電極間を移動するときに反対の電荷の分離を可能にする「活性流体」になります。このメカニズムにより、バッテリーはエネルギーを蓄えることができます。
期待を超えるパフォーマンス
テストでは驚くべき結果が示されました。 エコなバッテリー 最大 1,6 ボルトのエネルギーを生成し、効率を損なうことなく 60.000 サイクルにわたって完全に充電および放電できます。 私は特に、このような結果がこれほど単純でありふれた材料で得られたという事実に衝撃を受けています。基本コンポーネントの使用の選択はランダムではありません。研究者は、可能な限り汎用性を高めるために設計を意図的に簡素化しました。
エコロジー電池、宇宙探査の展望
構造が単純であるため、宇宙などの極限環境でのアプリケーションに興味深いシナリオが開かれます。研究チームはすでに火星に存在する粘土の種類を分析し、バッテリーの設計と互換性のあるいくつかの変種を特定している。火星で見つかった材料を使用して環境に優しい電池を構築できる可能性は、火星での将来の人類のミッションにとって大きな利点となります。これにより、重いバッテリーを地球から輸送する必要がなくなります。
研究者らはすでに火星に存在する粘土の種類の詳細な分析を実施し、これらの電池を製造するための実行可能な選択肢をいくつか特定している。技術的な詳細はすべて公開されています に関する研究で arXivの。この研究の革新的なアプローチは、最も効果的な解決策がシンプルで一般的な材料からどのように生み出されるかを実証しています。
従来のバッテリーを超えて
電池分野における革新はこれだけではありません。他の技術の進歩により、あらゆる種類のバッテリーが開発されました。 紙のもの 曲げることができ、あらゆる形状に適応します。これらの開発の組み合わせは、バッテリーの将来が今日私たちが知っているものとは大きく異なる可能性があることを示唆しています。持続可能性と適応性は、次世代のエネルギー貯蔵デバイスの重要な機能であると思われます。
より持続可能なバッテリーへの道のりはまだ長いですが、今回の研究は、解決策が私たちが思っているよりも簡単である可能性があることを示しています。 場合によっては、自然は私たちに必要なツールをすでに与えてくれています。