中国・復旦大学の研究者らは、リチウム電池を再生し寿命を延ばす方法を開発した。これは、電池の持続可能性を向上させ、電子機器廃棄物を削減する画期的な成果である。Nature誌に最近発表されたこの研究成果は、劣化したリチウムイオン電池を再生する技術に基づいており、長期間の使用可能性を向上させる可能性がある。
ご存知の通り、リチウムイオン電池はスマートフォンやノートパソコンから電気自動車まで、あらゆる機器に電力を供給していますが、電極の劣化や化学反応により、時間の経過とともに効率が低下します。復旦大学の彭慧生氏と高岳氏、そして中国の他の共同研究機関が主導するこの研究は、まずリチウムキャリア分子であるトリフルオロメタンスルフィン酸リチウム（LiSO₂CF₃）の特定と合成から始まりました。研究者たちは、この白色粉末状の機能性塩を「リチウムイオン電池の精密治療薬」と表現しました。
リチウムイオン電池は、リチウムが不活性化合物に閉じ込められ、電極材料が劣化することで、時間の経過とともに効率が低下します。この新しい方法では、劣化した電池にLiSO₂CF₃を溶解した電解液を注入します。電圧をかけると、この化合物が分解し、リチウムイオンが放出されます。このリチウムイオンは電極材料に再結合し、失われた容量を効果的に回復します。
寿命を1,500回から12,000回の充電サイクルに延長
リチウムの修復が完了すると、バッテリーは密封され、性能を確認するための試験が行われます。初期の実験では、この方法で処理されたリン酸鉄リチウムバッテリーは、失われた容量のほぼすべてを回復し、寿命を最大12,000回の充電サイクルまで延長できることが示されています。参考までに、一般的な電気自動車のバッテリーの寿命は約1,500回の充電サイクルです。
Gao Yue氏によると、「バッテリーは11,818サイクル後も性能のわずか4%しか低下しませんでした。1日に2回充電するEVの場合、これはバッテリーが最大18年持続することを意味します。比較すると、現在のEVバッテリーは通常、同じ充電サイクルでわずか2.7年で性能の30%が低下します。」
しかし、実用化には電解液の補充とガス抜きを考慮したバッテリー設計が必要であり、この新技術を広く普及している民生用電子機器に適用するには限界がある可能性があります。まだ実験段階ではありますが、このプロセスは、特に大規模なエネルギー貯蔵システムにおいて、バッテリーの廃棄量を削減し、充電式リチウムイオン電池の寿命を延ばす有望なアプローチとなります。
この画期的な技術は、バッテリーの寿命を延ばし、電子廃棄物を削減するだけでなく、リチウム採掘による環境への影響を低減する可能性も秘めています。この方法が広く導入されるまでには、さらなる試験と規制当局の承認が必要ですが、より持続可能なバッテリー産業に向けた有望な一歩となるでしょう。
Tom's Hardware の最高のニュースと詳細なレビューをあなたの受信箱に直接お届けします。
Kunal KhullarはTom's Hardwareの寄稿ライターです。長年、PCコンポーネントと周辺機器を専門とするテクノロジージャーナリスト兼レビュアーとして活躍しており、PCの組み立てに関するあらゆる質問を歓迎しています。
