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米アルゴンヌ国立研究所は、次世代電池と期待されるリチウム硫黄電池が長期間動作するための充放電の仕組みを解明した。リチウム硫黄電池は硫黄でできた正極が電解液に溶け出しやすく、寿命が短いとされる。同研究所は2020年、これを克服した正極の開発に成功したが、なぜ溶出しないのかは不明だった。理由を明らかにし、英科学誌ネイチャーで発表した。
リチウム硫黄電池は現行のリチウムイオン電池の正極を硫黄に置き換えた構造で、容量がリチウムイオン電池の2倍程度に向上できるうえ、硫黄は安価でコストも低減できる。ただ、硫黄とリチウムイオンが結合してできる多硫化リチウムという物質が電解液に溶出しやすく、すぐに容量が低下してしまう課題があった。
20年に同研究所が開発した正極は作製時に少量の触媒を混ぜて、課題を解決したが、仕組みが分かっていなかった。今回、この正極を使った際の充放電の仕組みを明らかにした。触媒を混ぜると多硫化リチウムができにくいことがX線を用いた構造解析などで判明した。今回の発見をもとにより寿命が長く、高い容量の正極を設計し、実用化を目指す。
&Buzzとしては、リチウム硫黄電池の充放電の仕組み解明は大きな前進であり、次世代電池の実用化に向けての重要な一歩と言える。この技術の実用化により、電池の容量を飛躍的に向上させることができ、スマートフォンや電気自動車などのバッテリー駆動時間を大幅に延ばすことができるかもしれない。今後の研究や実験に期待し、技術の発展を見守っていきたい。
この &Buzzニュースは、Nikkei.comのニュースをAndbuzzが独自にまとめたもの。
