新しい曲げられるアルミニウムバッテリーがスマートフォンを60秒で充電できるかもしれない

スタンフォード大学の研究者が開発した新しいアルミニウムバッテリーは、1分で電話を充電できる可能性がある

しかし、研究者たちはこの研究がまだ初期段階にあり、リチウムバッテリーの性能に合わせて電圧を倍増させることが問題であると述べている

スタンフォード大学の研究者たちは、超高速充電が可能なアルミニウムバッテリーを開発したと述べており、これは現在ほとんどのスマートフォンを動かしているリチウムバッテリーの非常に良い代替品である。

研究者たちは、新しいアルミニウムバッテリーは、今日広く使用されているリチウムイオンおよびアルカリバッテリーよりもはるかに安全であり、発火しないと述べている。

「私たちは、環境に悪影響を与えるアルカリバッテリーや、時折炎上するリチウムイオンバッテリーに代わる再充電可能なアルミニウムバッテリーを開発しました」と、スタンフォード大学の化学教授であるダイ・ホンジエは述べた。「私たちの新しいバッテリーは、たとえ貫通しても発火しません」とダイは付け加えた。

スタンフォードの研究者たちは、アルミニウムがバッテリー開発に適した金属であると考えた理由は、主にその低コスト、低可燃性、高充電容量である。新たに開発されたアルミニウムイオンバッテリーは、アルミニウム製の負極と正極からなる2つの電極で構成されている。

「人々はカソードにさまざまな材料を試みてきました」とダイは言った。「私たちは偶然にも、基本的に炭素であるグラファイトを使用するというシンプルな解決策を発見しました。私たちの研究では、非常に良い性能を発揮するいくつかの種類のグラファイト材料を特定しました」とダイは述べた。

チームは、アルミニウムのアノードとグラファイトのカソードを、イオン液体電解質とともに柔軟なポリマーコーティングされたポーチの中に配置した。

「電解質は基本的に室温で液体の塩なので、とても安全です」と、研究の共同著者であるスタンフォード大学の大学院生ミン・ゴンは述べた。

スマートフォンの所有者は、リチウムイオンバッテリーを充電するのに数時間かかることを知っている。しかし、チームはアルミニウムプロトタイプで「前例のない充電時間」を1分まで短縮したと報告した。

他の研究所で開発されたアルミニウムバッテリーは通常、わずか100回の充放電サイクルの後に寿命を迎えた。しかし、スタンフォードのバッテリーは、容量の損失なしに7,500回以上のサイクルに耐えることができた。

「これは、数千回のサイクルにわたって安定性を持つ超高速アルミニウムイオンバッテリーが初めて構築された時でした」と研究者たちは述べた。

「アルミニウムバッテリーのもう一つの特徴は柔軟性です。曲げたり折りたたんだりできるので、柔軟な電子機器に使用する可能性があります。アルミニウムはリチウムよりも安価な金属でもあります」とゴンは述べた。

新たに開発されたアルミニウムバッテリーは商業利用において多くの機会を提供するが、研究者たちはこの技術がまだ初期段階にあり、すべての利点にもかかわらず、現在のバッテリーは典型的なリチウムバッテリーの半分の電圧しか発生しないことに注意を促した。

「さもなければ、私たちのバッテリーは、安価な電極、良好な安全性、高速充電、柔軟性、長いサイクル寿命など、バッテリーが持つべきすべての夢の要素を備えています」とスタンフォードの化学者ダイ・ホンジエは、彼の研究の公表で述べた。この研究はNatureの4月6日号に掲載された。「私はこれを初期段階の新しいバッテリーだと見ています」と彼は付け加えた。「非常に興奮しています。」