12の新しいバッテリー技術の導入

ガイド：パターンを破る準備ができている新しいバッテリーがまだたくさんあります。新しいバッテリー技術を見てみましょう。

OFweekリチウム電池は、化学反応によって生成されたエネルギーを直接電気エネルギーに変換するデバイスです。安定した電圧、安定した電流、長期間安定した電源、外界からの影響が少ない、シンプルな構造、便利な持ち運び、シンプルで便利な充電および放電操作、安定した信頼性の高い性能を備え、現代に多くの利便性をもたらします社会生活。

1800年、イタリアの科学者ボルタは、人類の歴史上最初の電源装置と見なされているボルタ電池を作るために、異なる量の金属と電解質を作りました。人間は、鉛蓄電池、電解質としてNH4Clを使用した二酸化マンガンマンガン乾電池、カドミウムニッケル電池、鉄ニッケル貯蔵、アルカリ亜鉛マンガン電池、リチウムイオン電池を発明しました。

サムスンノート7の爆発の話題が発酵し続けるにつれて、舞台裏のバッテリーが再び私たちの注目の的となっています。必然的に、限界に近い性能のリチウム電池を長時間使用しなければならないのではないかと心配する人が多いのではないでしょうか。もちろん答えはノーです。実際、私たちはまだパターンを破る準備ができている多くの新しいバッテリーを持っています。新しいバッテリー技術を見てみましょう。

1、国内スーパーバッテリーデビュー

最近、Extreme Power Technology（Tianjin）Co.、Ltd。は、バッテリー寿命と充電能力がわずか3〜5分であるスーパーバッテリーを実証しました。

写真から、バッテリーは円筒形のデザインで、一列に並べられていることがわかります。この設計により、各バッテリーの中央に隙間ができ、熱放散が容易になります。

ExtremePowerのWeiWei会長は、このスーパーバッテリーは主にバスとドックでコンテナを持ち上げるクレーンで使用されていると述べました。電気バスには297個のバッテリーが必要です。

「当社の電池はニッケル水素電池です。サイズや重量の点ではリチウム電池ほど薄くも軽くもありませんが、安全性や充電容量の点ではリチウム電池よりも間違いなく優れています」と語った。

常温20〜40℃の場合、スーパーバッテリーを1回3〜5分充電し、平均寿命は5〜8年であることがわかります。車両がハイブリッド電気自動車に乗っているとき、スーパーバッテリーは車両がブレーキをかけるたびにエネルギーを回収できます。つまり、自動的に充電できます。スーパーバッテリーを使用した後、ハイブリッド電気バスの燃費は約40％に達すると推定されています。

さらに、電池の安全性はリチウム電池よりも優れています。スーパーバッテリーは、ニードルパンチ、押し出し、高温、落下などの一連の実験にかけられており、リチウムバッテリーほど爆発性はありません。

2、ホンダの市販のマグネシウム電池が来ています

最近、本田技研工業と研究開発チームが協力して、世界初の実用的なマグネシウム二次電池を開発しました。マグネシウムのコストはリチウムのコストより96％低いことがわかります。また、バッテリーの寿命が長くなります。日本のメディアは、新しいバッテリーが破壊的な製品になる可能性があると報告しました。新しいバッテリーを取り付けた後、スマートフォンやその他のデバイスを一度充電できます。バッテリー寿命が長くなります。

報告によると、主な研究開発活動は埼玉工業技術センター（Saitec）であり、Honda R＆DチームはHeguangでのバッテリーの実現可能性を評価しました。開発者は、マグネシウム電池がスマートフォンやその他のポータブルデバイスで市販されることを期待しています。マグネシウム電池の開発者は、2018年までに製品を販売することを望んでいます。ホンダモーターズとサイテックチームは、来月千葉（東京近郊）で開催される科学会議で電池を発表します。

研究者たちは、同じ問題に直面するために二次電池にマグネシウムを使用したと理解されています。充電、放電、放電中、マグネシウムの充電性能は急激に低下します。これに基づいて、研究者たちは新しい材料である酸化バナジウムを開発しました。これは正極に適用され、酸化バナジウムとマグネシウムの負極の間をイオンが流れやすくなります。酸化バナジウムは、マグネシウムが帯電する回数を増やし、虫歯を防ぐことができます。安全性を向上させるために、研究者たちはマグネシウム電池の火災のリスクを減らす有機物質を追加しました。

3、リチウム硫黄電池

最近、工業技術研究院は筑波大学と共同でリチウム硫黄電池を開発したと発表しました。電池セパレーターとして有機金属フレームワークを採用することで、長期的に安定した充放電サイクル特性を実現しています。報告によると、リチウム硫黄電池は、1Cの電流密度（1時間の定電流放電後の放電終了時の電流値）を1500サイクル実行した後、最大900mAh / gの充電容量を維持できます。

リチウム電池の正極に硫黄を使用したリチウム硫黄電池は、正極容量が大きく（理論値は1675mAh / g）、新世代電池として期待されています。 2008年の太陽電力航空機の初飛行では、リチウム硫黄電池が使用されました。昼間、太陽電池式航空機の太陽電池パネルは、夜間飛行に必要な電力を維持するために、飛行能力と充電されたリチウム硫黄電池のみを提供しました。

4、固体リチウム電池

固体リチウム電池と従来のリチウムイオン電池の主な違いは、従来の有機電解質を固体電解質に置き換えることです。有機電解質を使用した従来のリチウムイオン二次電池は、過充電や内部短絡などの異常により電解質が加熱され、自然発火や爆発を引き起こす可能性があります。固体電解質を使用した固体リチウム電池は、安全性を大幅に向上させるだけでなく、耐用年数とエネルギー密度も大幅に向上させます。

固体リチウム電池は内部に液体を含まないため、液漏れの心配がなく、従来のリチウム電池に比べて体積と重量が軽くなり、適応性が向上します。これらの利点は、固体リチウム電池の貯蔵と新エネルギーにとって非常に有益です。エネルギー車の分野での応用。現在、研究と産業は固体リチウム電池を開発および製造しており、それらを最も有望な新世代電池製品と見なしています。

5、新しいフロー電池

フロー電池は、一般的なリチウムイオン電池とは形状や機能が異なるため、従来使用されている二次電池よりも大きくなっています。フロー電池ユニットでは、液体電解質が2つの容器ケース内を循環し、2つのケースは膜で分離されています。フィルムを介したイオン移動は電荷移動を実現し、プロセス全体は水素燃料電池のプロセスと同様です。フロー電池パックは、リチウムイオン電池よりも安全性が高くなっています。長期間放置しても電気エネルギーが失われないため、太陽エネルギーや風力エネルギーなどの再生可能エネルギーの貯蔵に適しています。

パシフィックノースウェスト国立研究所（PNNL）の研究者は、一般的なオールバナジウムフロー電池よりも約60％安価な、低コストで持続可能な合成分子を使用した新しい有機フロー電池を開発しました。これはまた、新しいフロー電池がエネルギー貯蔵の分野で大きな利点を持つようにします。

6、液体金属電池

液体金属電池は、液体金属の酸化還元反応によって化学エネルギーを電気エネルギーに変換します。金属の流動性はバッテリーの特徴です。液体金属電池は、高い充電率と放電率、および電池システムの拡張性を備えています。これにより、液体金属バッテリーはエネルギーと電力の両方のアプリケーションに対応できます。大規模なエネルギー貯蔵には、幅広い用途の見通しがあります。

マサチューセッツ工科大学の研究者チームは、安価で耐用年数の長い新しい全液体金属電池システムを開発しました。研究チームによると、このデバイスにより、風力および太陽光の再生可能エネルギーが従来のエネルギー源と競合できるようになります。

7、ブレードグリーンバッテリー

メリーランド大学の研究者チームは最近、新世代の電池のネガとして機能する新しい安価な材料を開発しました。実験では、オークの葉が摂氏1000度に加熱された後、それらの炭素ベースの構造が崩壊し、残りの材料に電解質が含まれる可能性があることがわかりました。現在、チームは泥炭土やバナナの皮など、他の天然素材をテストしています。

8、急速充電グラフェンバッテリー

ご存知のように、充電と放電の回数が増えるとバッテリーの寿命は徐々に短くなり、オーストラリアのスインバン工科大学の研究者たちはこの問題を解決しようとしています。彼らは、超高速充電機能（数秒）だけでなく、非常に耐久性のある耐久性を備えた新しいグラフェンバッテリーを開発しました。開発者には一生の人生があります。グラフェン材料の使用は、従来の電池のすべての欠点を克服し、環境に優しく、安価でもあります。

9、砂糖製のバッテリー

バージニア工科大学のチームは、優れたバッテリー寿命という利点を持つ砂糖製のバッテリーを開発しました。研究者たちは、この新しいバッテリーのエネルギー源である砂糖からマルトースを分離しました。麦芽サッカリンが空気と接触すると、バッテリーは電子を放出して電気を生成します。糖度が低く、在庫が多いため、この新しいバッテリーは安価であり、最も重要なのは分解性があることです。

10、悪くないナノワイヤーバッテリー

バッテリーはカリフォルニア大学のR＆Dスタッフによって完全に意図せずに発見されたため、従来のリチウムバッテリーは役に立たなくなりました。研究開発担当者は金でナノワイヤーを作り、それを新しい材料と組み合わせました。この組み合わせにより、バッテリーの充電回数と放電回数が大幅に増加し、充電回数の増加に伴ってバッテリーの性能が低下することはありませんでした。

11、自己破壊バッテリー

自己破壊型バッテリーは、大衆市場向けではありませんが、特殊な分野で使用でき、以前の使い捨てバッテリーが環境を汚染するという問題も克服します。アイオワ州立大学によって開発されたこのバッテリーは、主に軍事目的で使用され、光、熱、または液体によって爆発させることができます。また、爆轟後に水に入っても水域を汚染しません。

12.食用ブラインバッテリー

このバッテリーは、環境保護の概念を極限まで高めました。独自のバッテリーの名前を付けるために、Aquion EnergyのWittkeは実際にバッテリーを取り、それを食べました（それは間違いなくあまり良くありません）。このバッテリーのコンポーネントは、バッテリーに変換される前のほこり、綿、炭素、塩水などの生物由来の材料でできています。ただし、このバッテリーはモバイルデバイス向けではありません。家庭や企業のバックアップ電源、環境にやさしい風力や太陽エネルギーなどの「大企業」です。

概要

リチウムイオン電池には、エネルギー密度、安全性、コストなど、実用性の面でも大きな制限があります。新技術の開発により、今後も新電池は市場でリチウムイオン電池と競合し続けると考えられます。もちろん、新旧のバッテリーの市場での戦いには時間がかかるかもしれませんが、将来的には、新しいバッテリー技術がより安全な体験をより低コストでもたらすでしょう。