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イリノイ州レモント-(BUSINESS WIRE)–(BUSINESS WIRE)–（ビジネスワイヤ） — 電気自動車の所有者の多くは、1 回の充電で 1,000 マイル以上も車両に電力を供給できるバッテリー パックを望んでいます。 イリノイ工科大学 (IIT) と米国エネルギー省のアルゴンヌ国立研究所の研究者は、その夢を実現できるリチウム空気電池を開発しました。 チームの 新しいバッテリー設計 また、いつか国内の飛行機や長距離トラックに電力を供給することもできます。
このリチウム空気電池の主要な新しいコンポーネントは、通常の液体の種類ではなく、固体の電解質です。 固体電解質を使用したバッテリーは、過熱して発火する可能性があるリチウムイオンやその他の種類のバッテリーで使用される液体電解質の安全上の問題の影響を受けません。
さらに重要なことは、チームのリチウム空気固体電解質設計により、バッテリーのエネルギー密度を 4 倍まで高めることができる可能性があることです。 リチウムイオン電池となり、航続距離が伸びます。
チームの新しい固体電解質は、ナノ粒子形態の比較的安価な元素から作られたセラミックポリマー材料で構成されています。 この新しい固体は、放電時に酸化リチウムを生成する化学反応を可能にします。
過去のリチウム空気設計では、リチウム金属アノード内のリチウムが液体電解質を通って移動し、放電中に酸素と結合して、カソードで過酸化リチウムまたはスーパーオキシドを生成します。 過酸化リチウムまたはスーパーオキシドは、充電中にリチウムと酸素の成分に分解されます。 この化学反応は、必要に応じてエネルギーを貯蔵および放出します。
酸化リチウムを生成する化学反応には、酸素分子あたり 4 つの電子が保存されますが、超酸化リチウムまたは過酸化物の場合は、電子が 1 つまたは 2 つしか含まれません。 より多くの電子が蓄積されると、エネルギー密度が高くなります。
チームのリチウム空気設計は、室温で 4 電子反応を達成した最初のリチウム空気テスト セルです。 また、周囲の環境から空気によって供給される酸素で動作します。 空気で動作する機能により、以前の設計の問題であった酸素タンクを操作する必要がなくなります。
チームは、さらなる開発により、新しいバッテリー設計が、リチウムイオンバッテリーよりもほぼ4倍優れた、1キログラムあたり1,200ワット時の記録的なエネルギー密度に達する可能性があると予想しています.
連絡先
クリストファー・J・クレイマー
メディア関係責任者
アルゴンヌ国立研究所
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オフィス: 630.252.5580
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