Battery breakthrough could usher in greener, cheaper electric vehicles
材料工学の博士課程の学生であるリッチー・フォンは、マギルの研究室でカソードの研究を行っています。クレジット: マギル大学

電気自動車への世界的な移行は勢いを増していますが、バッテリー材料の採取には多大な環境負荷がかかり、高いコストが伴います。

現在、マギル大学の研究者が主導した 2 つの研究は、自動車で使用されるより安価で環境に優しいリチウムイオン電池の製造の探求に希望をもたらしています。(EV)。

彼らの発見は、不規則岩塩型 (DRX) 正極材料として知られる、より持続可能でより安価な金属を使用して電池を製造する可能性を解き放ちます。

最初の研究では、筆頭著者であるリッチー・フォン博士を含む工学研究者が参加しました。材料工学の学生で、カソードに重点を置いています。電池の最も高価な部品である正極は、伝統的にコバルトやニッケルなどの持続不可能な金属から作られています。鉄は最も安価な代替品となる可能性があるが、これまで既存の鉄ベースの正極には長距離EVに電力を供給するのに十分な蓄電容量が不足していた。

調査結果出版された先端エネルギー材料この認識に決定的に異議を唱えます。研究者らは、電子貯蔵プロセスを変更することで鉄ベースの DRX カソードを設計することに成功し、鉄ベースでこれまでに記録された最高の貯蔵容量の一部を達成しました。。この画期的な進歩により、リチウムイオン電池のコストが 20% 削減される可能性があります。

2番目の研究では、出版されたエネルギーと環境科学鉱業材料工学科の助教授でウィリアム・ドーソン奨学生でもあるジンヒョク・リー教授率いるチームは、別の持続可能な代替品であるマンガンベースの不規則岩塩(Mn-DRX)の可能性を解き放ちました。この材料は低コストで高エネルギー含有量を提供しますが、その実用化は低い電気伝導率と構造の不安定性によって妨げられてきました。

韓国科学技術院の科学者と協力して、彼らは新しい解決策を発見しました。使用する電極添加剤として接着バインダーを使用することで、Mn-DRX 正極としてこれまでに記録された最高の実用レベルのエネルギー密度を達成しました。

「私たちの発見は、リチウムイオン電池開発の将来に大きな期待をもたらし、より手頃な価格で持続可能な方向への道を提供します」ストレージ ソリューションです」とリー氏は説明し、業界パートナーがすでに研究者らと協力してこれらのイノベーションを市場に投入していると付け加えた。

詳細情報:Richie Fong 他、Fe-Rich 無秩序な岩石-塩 Li-イオン正極材料の酸化還元工学、先端エネルギー材料(2024年)。DOI: 10.1002/aenm.202400402

Eunryeol Lee 他、リチウムイオン電池用のニッケルとコバルトを含まないほぼすべての活物質正極、エネルギーと環境科学(2024年)。DOI: 10.1039/D4EE00551A

引用:バッテリーの進歩により、より環境に優しく、より安価な電気自動車が登場する可能性がある (2024 年 5 月 28 日)2024 年 10 月 16 日に取得https://techxplore.com/news/2024-05-battery-breakthrough-usher-greener-cheaper.html より

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