全固体電池..世界を変える可能性のある待望の技術

何世紀も前に私たちが発見したテクノロジーがあり、それを利用するために何十億ドルもの研究に費やされていると想像してみてください。 ほんの数ステップ移動します それを制御することに向けて。 電動工具、おもちゃ、ラップトップから医療機器や宇宙船まで、さまざまなデバイスの使用方法を変えることができるのは、バッテリー、紳士です。 しかし、この状況は今後数年で変化する可能性があり、最近の研究は待望の革新的な技術と見なされる可能性があり、それが広がると、世界はより良く、さらに重要なことに変化する可能性があり、それは私たちを破壊した化石燃料から私たちを引き離します世界。

バッテリー

電池は、化学エネルギーを蓄え、放電によって電気エネルギーに変換することができる装置であり、正極に接続された陰極、負極に接続された陽極、遊離イオンを含む物質のXNUMXつの主要部分で構成されています。電気を伝導する媒体（電解質）、およびセパレーターまたは絶縁体を形成します。

陰極と陽極は電極であり、電流が発生するためには、電子が一方の電極からもう一方の電極に移動する必要があります。この場合、電子は負極から正極に渡されます。したがって、XNUMXつの電極は電流を生成し、 電解質 電極間に陽イオンを流し、電子の流れのバランスをとることにより、セパレーターは電極を遠ざけ、電気的接触や回路の問題を防ぎます。

全固体電池

現在ほとんどの機器で使用されているリチウム電池などの全固体電池と、現在集中的に開発されている全固体電池（遊離イオンを含み、電解質媒体を構成する物質）には、重要な違いがXNUMXつあります。 ）液体電池に液体電解質が含まれ、液体電解質中の一部の化合物がデンドライトと呼ばれる結晶を成長させ、過充電により結晶がアノードに蓄積してからカソードに接触し、その結果、固体とは異なり、危険な爆発が発生する可能性があります-現在使用している全固体電池には、エネルギー密度が高く、火災や爆発の危険性が低く、占有スペースが少なく、さまざまな温度で動作できるため、これらの有害なデンドライトの成長を防ぐ固体電解質が含まれています。問題なく。

全固体電池技術開発

ほとんどの自動車会社は電気自動車への切り替えを模索しており、全固体電池技術の開発の最大の恩恵を受けています。バッテリーは、範囲が広い従来の自動車に比べて動作範囲が短いため、電気自動車の弱点と見なされています。これは電気自動車が到達できる距離の何倍もあり、電気自動車の平均航続距離はフル充電で250〜300マイル（402〜483 km）であり、フル充電するのに17〜450時間かかります。自動車は駅で充電されているか、自宅のコンセントを使用していますが、電気自動車の人気は今後も拡大し続け、最終的には支配的になると予想されます。自動車セクターでは、市場を支配するために、電気自動車はその範囲をに拡大する必要があります。少なくとも724マイル（XNUMX km）で、消費者にとって手頃な価格を維持します。

そのため、フォルクスワーゲン、フォード、BMW、現代、トヨタ、さらにはマイクロソフトの創設者であるビルゲイツは、固体電池の開発に数十億ドルを投資してきました。ビルゲイツが支援するQuantumScapeという会社は、さまざまな動作が可能なセラミック層を備えた固体電池を製造しています。トヨタは2025年までに全固体電池を搭載した限定数の車を発売する予定です。

米粒サイズの全固体電池

さらに、ノーベル賞を受賞した物理学者であり、コンピューターで使用されるリチウム電池とメモリの発明者です。ジョン・グッドイナフ安定性があり、不燃性で、充電が速く、既知のリチウムイオン電池の2000倍のエネルギーを蓄えることができる固体ガラスセラミック電池の特許です。4回の充電と放電のサイクルがあり、次の温度範囲で動作します。 140°Fおよび20°F（-60°CおよびXNUMX°C）。

サムスンは全固体電池で動作します

 私たちがその開発を見ると サムスンによって達成 全固体電池の分野では、1000回の充電で500マイル（805 km）の範囲で、500000回以上の充電と放電が可能で、寿命がXNUMX万マイルの電池を開発できると考えています。極端な温度で効率的に動作することができます。

最後に、大手企業が研究開発の分野で協力して、全固体電池が私たちの手の届くところにあるようにしています。これから数年後には見られるかもしれませんが、登場すると、それだけでなく、すべてに革命を起こすでしょう。電気自動車では信頼性がありますが、医療機器、スマートフォン、さらには宇宙船から始まるすべてのものになります。

動名詞：

ミディアム