新しいバッテリー研究が電気自動車の「航続距離を3倍に」する可能性

科学者たちがセルを保護するための非常に薄い保護層を作成

オンタリオ州のウォータールー大学の研究者たちは、電気自動車が1回の充電で移動できる距離をほぼ3倍に増加させる可能性のある新しいバッテリー設計技術を開発しました。

「これは、安価で安全で長持ちするバッテリーを意味し、人々に電気自動車でのはるかに多くの航続距離を提供します」と、ウォータールー大学で博士課程の候補生だったクワンチャン・パン氏は述べています。

この開発は、バッテリーの蓄電容量を根本的に増加させる可能性のある材料であるリチウム金属で作られた負極の使用によるものです。この改善により、研究者たちは電気自動車のバッテリーの移動距離が200kmから600kmに増加する可能性があると見積もっています。

しかし、この技術の開発には2つの課題を克服する必要がありました。まず、繰り返しの充電-放電サイクルによるリチウム金属の微視的な構造変化があり、これが火災や爆発につながる可能性があります。次に、バッテリーの効率や寿命を低下させる腐食を引き起こす反応が関与していました。

これら2つの問題を解決するために、研究チームは電気を運ぶバッテリーの電解液にリンと硫黄元素を含む化合物を追加しました。バッテリーが動作する際、この化合物はリチウム金属電極と反応し、電極上に非常に薄い保護層を形成します。このカバーは反応を大幅に減少させ、バッテリーをより効果的かつ安全に長期間運転できるようにします。これは過去には達成できなかったことです。

「私たちはリチウム金属を保護するためのシンプルでスケーラブルな方法を望んでいました。この解決策では、化合物を追加するだけで、自動的に機能します」とパン氏は述べています。

この開発は、エネルギージャーナル『Joule』に掲載された記事「An In Vivo Formed Solid Electrolyte Surface Layer Enables Stable Plating of Li Metal (PDF)」で説明されています。

出典: Science Daily