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全固体ナトリウムイオン電池の実用化は難しそうです。
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【書き起こし】(2) 【低温焼結】全固体『ナトリウムイオン』電池の新しい電極製造法を開発！【九州大学】
(00:00) おはようございますこんにちは 本日は 全固体電池のお話をします 九州大学が全固体電池の新しい 電極形成法を開発したと発表しています全 個体電池といっても リチウムイオン電池の話ではなく ナトリウムイオン電池のお話です見出しに 全個体電池としか表記しないのは 釣りタイトルっぽい印象もあります ナトリウムイオン電池はリチウムイオン 電池に使用されているリチウムを ナトリウムに置き換えた電池です レアメタルであるリチウムを使用しない ことで 低コストな電池を実現できます今回の研究 は九州大学と 名古屋大学の 共同研究となっています 九州大学の大学院 工学研究員 応用化学部門と 名古屋大学の未来材料 システム研究所が を使っています 九州大学は
(01:03) ナトリウムイオン電池の研究を以前から 行っています 林教授は 酸化物系ナトリウムイオン電動体を研究さ れています全固体電池は使用する個体電解 質により大きく2種類に分かれています 酸化物系個体電解質と 硫化物系 個体電解質です今回のお話は 酸化物系となりますが 電気自動車などに使用できる大容量の全 個体電池は 硫化物系となります 酸化物系セラミックスによる 全個体 リチウムイオン電池は既に 製品化されている 事例もありますこれらの電池は小型電子 機器向けの電源として 期待されていますこちらの画像は 村田製作所の全個体電池です 酸化物件全個体リチウムイオン電池は 村田製作所の他にも FDKがソリセルという製品を 発売しています
(02:07) 発売からかなりの期間が経ちますがあまり 採用事例は効きません 全個体電池は電解液を使用しません 熱的科学的 機械的に 丈夫であるため 安全性が高いとされていますただ現在 製品化されているような 超小型サイズの電池ではあまり全個体電池 の魅力が 活かせませんこのような 酸化物セラミックス系の全個体電池の場合 凍結によって 電極材料と 電解質材料を 緻密かしていますしかし ナトリウムは 凍結加工が難しいという課題がありました 高温にすると ナトリウムは揮発してしまいます今回の 研究では ナシコン型のセラミック電解質に 落ちコン型の電極材料を接合することで 凍結の問題を 解決しています ナチコン型とは結晶構造の一つです
(03:11) ナシコン型は ナトリウム超イオン 電動体のことですこちらの画像のような 結晶構造であり 特に最新の技術というわけではなく 1976年という 半世紀近く前に発見されています現在知ら れている中で最も優れたナトリウムイオン 電動性を 持っています ナシコン型の電解質と 電極鰹節を 接合することは 比較的 簡単であるということが発見されています 今回は リチウムイオン電池の全個体電池で利用さ れている 衝突 法とは 異なる技術を 採用しています 電極鰹節を一度 ガラス化してその粉末を 塗布して加熱するという 新技術です 従来の手法と比べると低温で緻密化する ことができます 低温と言っても ナトリウムが揮発しない程度の低温であり
(04:16) 必要とされる温度は 850度程度となります今回の 手法により試作した電池セルは非常に優れ た 銃砲伝特性が 確認できたと 発表されています 先ほどから画面に出ているグラフを見ると それなりに良さそうに見えます 動作電圧については2.2v 程度と リチウムイオン電池の3.7Vと比べると 少し 低い点に 注意が必要ですまたこのグラフでは 銃砲伝令とが0.1 シートかなり ゆっくりした速度になっています 放電速度と放電容量のグのがこちらになり ます 従来の前後体ナトリウムイオン電池と 比べると 安定して 放電できていることがわかります1Cを 超えるような 放電速度でも機能していることがわかり ますまた電池の温度が高くなるほど ナトリウムイオンの移動が
(05:21) 容易となり電池の性能が 改善していることも 読み取ることができます今回 開発された全個体ナトリウムイオン電池で は デジタル腕時計を駆動させることに 成功しています大したことがないように 見えるかもしれませんがこれまではこの 程度の腕時計すら動かせなかったという ことで大きな進歩となっています 薄々気がついている方も 多いかと思いますが今回の 発表では 全個体ナトリウムイオン電池のサイクル 回数については 抑えられていません 全個体ナトリウムイオン電池では 他の研究事例においてもサイクル回数が 極端に少ない傾向がありますこれは 推測ですが今回もおそらく 数回程度なのではないかと考えることが できます 個体電解質ではなく 電解液を使用したタイプの
(06:24) ナトリウムイオン電池については今年 2023年に一部のメーカーから 量産されるという話も出ています ナトリウムイオン電池は今年 注目していきたい電池です ナトリウムイオン電池はエネルギー密度の 面で リチウム 電池より劣ります 下がって 電気自動車向けではなく 低地型 電池の分野において リチウムイオン電池を 置き換える 存在となる可能性があります最初にもお話 をしていますが レアメタルである リチウムを使用しないという 特徴から 量産が進めば非常に 安価な電池となる可能性があります 余談ですが今回のニュースを検索していく となぜか全日本ブライダル連盟という 謎の組織が出てきます 結婚の目的のハイスペック男性がすごい何 の目的があるのかはよくわかりませんが 九州大学という大学名に反応しているのか
(07:30) もしれませんまとめです 九州大学などの研究チームにより 全個体ナトリウムイオン電池の新しい 電極製造方法が発表されています ナチコン型の電解質と電極材料を 比較的 低温で結合をするという 手法です 全個体ナトリウムイオン電池としては 従来よりも 充放電性能が大きく にしていますここまで ご視聴いただきありがとう ございましたこのチャンネルでは新 エネルギーや電池電気自動車に関する情報 を発信していますよかったらチャンネル 登録高評価コメントをしていただけると 嬉しいですいつも高評価ボタンを押して いただいている皆様本当にありがとう ございます
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