海水電池はリチウム電池の安価な代替品になると期待されていますが、その技術はまだ高性能のエネルギー貯蔵システムを製造するにはほど遠いものです。韓国の科学者たちは途中で障害を乗り越えようとし、リチウムを使わずに電池を製造するための有望な技術を提案しました。
海水は、従来の電池の電解質とはかけ離れていますが、最も純粋な形の電解質です。しかし、海水に過剰に溶解したナトリウムは、リチウムイオンに取って代わり、バッテリーの電気化学反応に関与することができます。さらに、海水バッテリーは、新鮮な海水をポンプで汲み上げることにより、フローシステムとして使用できます。したがって、このようなバッテリーは、完全に海に沈んだときに機能するように設計されており、船、ブイ、海上救助システムなどへの設置に非常に役立ちます。
高性能海水電池の出現の主な障害である韓国の科学者たちは、アノードの製造の複雑さを指摘しました。これには、窒素と硫黄のドーピングが必要でした。アノードは、窒素原子と硫黄原子が導入されるフレームワークとして機能する炭素材料に基づいています。アノードの信頼性の高い合金化のための技術的プロセスを開発するという問題を解決するために、研究者は「プラズマ」合金化のための技術的プロセスを思いついた。
「「液体中のプラズマ」と呼ばれる手順では、炭素、窒素、硫黄を含む前駆体の混合物を調製した後、溶液中でプラズマを放電します。その結果、グラファイトを構造基盤とする窒素と硫黄が高濃度にドーピングされた材料ができあがりました」と、研究を行った韓国海洋大学のプレスリリースで説明されています。
研究リーダーが指摘したように、「私たちが作成した共ドープアノード材料は、10 A / gの電流密度で1500サイクルを超える寿命で、海水電池で顕著な電気化学的性能を示しました。」
さらに、この研究はジャーナルCarbonに掲載されました。科学者が開発を改善し続け、いつの日か商用海水電池が彼らのニッチを占めるようになることが期待されています。
2022-02-09 15:03:50
著者: Vitalii Babkin