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新しい費用対効果の高いバッテリーは、大規模なエネルギー貯蔵を大幅に向上させる可能性があります。プロトタイプの最初の研究は、名門で公開されています ネイチャーエネルギー 太平洋岸北西部国立研究所の研究者たちが亜鉛 - マンガンの働きを解読したとき、彼らはコストを上げることなくバッテリーを劇的に改良する方法を見つけたことを提案します。
電池からの不十分なエネルギー貯蔵は、多くのグリーンエネルギー設計を含む無数の有望な技術を妨げ続けている。現在の電池はピーク時に発生した十分なエネルギーを保持することができず、夜間や風が止まった時のように低いエネルギー生産期間を補うことができないので、不十分なエネルギー貯蔵は太陽エネルギーおよび風力エネルギーの採用における重要な問題である。世界中の研究者達はエネルギー貯蔵を高める方法を切望してきており、そして全く新しいデザインは非常に大きな可能性を提供しています。
亜鉛マンガンエネルギー貯蔵はそれ自体新しいものではありませんが、以前のテストはバッテリーが時間をかけて急激に電荷を保持する能力を失うことを発見しました。研究者たちは、バッテリーの衰退は、インターカレーションと呼ばれるプロセスの結果であると仮定しました。インターカレーションは、リチウムイオンバッテリーではある程度発生します。しかし、この最も最近の研究は、亜鉛 - マンガン電池が鉛蓄電池のように化学変換を通してエネルギーを貯蔵し、貯蔵を改善する機会を提供することを見出した。
亜鉛マンガン電池がエネルギーを蓄えると、電池のマンガンの一部は電解質溶液に溶け込みます。このプロセスが十分な範囲で行われると、バッテリーのエネルギー貯蔵能力が大幅に低下します。それで研究者達はプロトタイプ電池の中のマンガンの濃度を上げ、彼らは彼らが5000サイクルの後でさえも初期容量のおよそ92パーセントでエネルギー貯蔵を保つことができることを発見しました。
PNNLラボラトリーフェローで共同研究の著者であるJun Liu氏は、ラボニュースリリースで「この研究は、化学変換反応中に平衡を制御して亜鉛 - マンガン酸化物電池の性能を向上させる必要があることを示しています」。
「その結果、亜鉛 - マンガン酸化物電池は、今日のグリッドをサポートするために使用されるリチウムイオン電池と鉛酸電池よりも、大規模なエネルギー貯蔵のためのより実行可能な解決策になり得ます」とLiuは付け加えます。
発見についての最もよい部分は、亜鉛 - マンガン電池が手頃な価格であり、そして基本的な材料が豊富であるということです。亜鉛やマンガンの需要が大幅に増加しても現在の供給水準を圧迫しない可能性があります。これは、発見がそれほど重要でない場合、多くの需要があることになるためです。そしてこのような画期的な技術を見たがっている人は誰もいませんが、世界中で亜鉛とマンガンの戦争を引き起こします。いいえ。これは本当の取引かもしれません。