ナトリウムイオン「塩」電池が電気自動車とグリッドストレージに革命をもたらす

CATLのナトリウムイオン電池がトレードショーで展示されているVCG/VCG via Getty Images 2月5日、中国北部の氷点下のトラックを時速95キロメートルで黒いセダンが疾走していたが、タイヤが破裂し、-32℃の空気に白い煙が立ち昇った。車はスピンすることなく停止した。これは、自動車メーカーChanganの新しい電気自動車ラインナップ、特にナトリウムイオン電池を搭載した初の量産EVのデモンストレーションを意図したものであった。ChanganのNevo AO6モデルは、エネルギー貯蔵大手CATL製の新しい、より強力な世代のナトリウムイオン電池を搭載して今年後半に市場に投入される予定である。もっと読む中古電気自動車に関するあなたの意見はおそらく間違っているほとんどの充電式電池は重要な鉱物であるリチウムから作られているが、この種の電池は、はるかに豊富で、したがって安価な材料である塩から作られている。ナトリウムイオン電池がより低い価格でほぼ同等の性能を発揮できれば、リチウムの支配に挑戦できる可能性がある。そしてそれは、将来的に各デバイスタイプが独自の好ましい電池化学を持つようになる、他の種類の電池への道を開くかもしれない。「これはバッテリー革命の始まりに過ぎず、市場に登場し、特定のセグメントをターゲットとする新しいバッテリーが数多く登場するのを目にするだろう」と、ロンドンのクイーン・メアリー大学のマリア・クレスポ＝リバデネイラは述べている。「ナトリウムは、リチウムを超えた世界が可能であることを証明できるパイオニアだ。」ナトリウムイオン電池の前身は1966年にフォード社によって作成されたが、電力網と自動車の電化がリチウムイオン電池の需要を押し上げた過去15年間、企業は真剣にこの技術を開発し始めた。それは同じように機能するが、電解質に溶解しているのはリチウムではなくナトリウムであり、電極は異なる化合物である。無料ニュースレターアースエディションに登録毎月、地球に関する見逃せないニュースをお届けします。ニュースレターに登録しかし、ナトリウムはリチウムよりも3倍重いため、同じ貯蔵容量を持つナトリウムイオン電池はより重くなる。その可能性は長い間、その余分なかさは大規模施設では問題にならないため、電力網の貯蔵、またはバッテリー航続距離の短い小型EVに限定されていた。中国、ドイツ、米国では、いくつかのナトリウムイオングリッド貯蔵プラントが建設されている。米国最大の自動車メーカーであるGeneral Motorsは、スタートアップのPeak Energyと提携してさらに多くのプラントを建設した。Peak Energyは、データセンターにもナトリウムイオン電池を販売しており、データセンターは電力料金が安い時間帯に電力を貯蔵するためにそれらを使用できる。Eleven Energy社も英国でナトリウムイオン家庭用電池の設置を開始した。現在、ナトリウムイオンの仕様は改善されており、この技術は一般的なEV市場に参入できる可能性がある。ドイツのアーヘン大学のMoritz Schütte氏と同僚による最近の研究では、Hina社製のナトリウムイオン電池がほとんどのパラメータでTeslaのリチウムイオン電池に匹敵することがわかったが、それでも3分の1重いだろう。しかし、CATLは、そのナトリウムイオン電池のエネルギー密度が175ワット時/キログラムであり、Teslaなどの低コストモデルのリチウム鉄リン酸塩電池と競合できると主張している。そして、ナトリウムイオン電池はまだ価格でリチウム電池に勝ってはいないが、Schütte氏によると、それらが拡大するにつれて変化する可能性がある。「ナトリウムイオン電池の立ち上げは速い」と彼は言う。「つまり、生産コストはますます低下している。材料は世代ごとに進化している。どこで終わるのか、どのエネルギー密度になるのかはわからない。」もっと読む再生可能エネルギー技術のための採掘は大きな損害を与える。解決策はあるのか？ナトリウムには他の利点もある。リチウムの処理はエネルギー集約的であり、しばしば大きな炭素排出量を伴う。中国はこの産業の大部分を支配しており、台湾をめぐる地政学的な紛争のようなものによって供給が混乱する可能性がある。さらに、氷点下では、リチウムイオンは電解質中をよりゆっくりと移動するため、携帯電話が寒さで充電できなくなる。暑い時には、リチウム電解質が炎上したり爆発したりする可能性がある。しかし、ナトリウムイオンは電気化学反応で発生する熱が少なく、火災のリスクを低減するため、冷却に費やす費用を削減できる。また、電解質との結合が弱いため、寒さでそれほど遅くならない。極寒の中国北部での発表で、CATLは、そのナトリウムイオンEV電池が-40℃で90％の容量を維持すると述べた。電池が半分に切断されたとき、火災は発生せず、電球を点灯させることさえできた。上海を拠点とするEVブロガーのElliot Richards氏は、ナトリウムイオン電池を「リチウムキラー」と呼んでいる。高級車はリチウムを使い続ける可能性が高いが、ナトリウムは低価格EV、暑い気候や寒い気候向けのモデル、貨物トラック、そしてグリッドおよび家庭用エネルギー貯蔵を支配する可能性があると彼は述べている。「私たちの誰もが、これが私たちの日常生活にどれほど影響を与えるかを過小評価しているだろう」と彼は言う。「EVを所有することは、ガソリン車を所有することよりもはるかに安くなるだろう。家庭にバッテリーを設置することははるかに安くなるだろう。エネルギープロバイダーが家庭にエネルギーを供給することははるかに安くなるだろう。」トピック:エネルギーと燃料/中国/電気自動車/バッテリー広告毎週、発見の週刊誌をメールボックスでお届けします。New Scientistのイベントや特別オファーに関する最新情報もお届けします。サインアップ環境家庭用バッテリーは気候を救い、あなたのお金を節約するのに役立ちますか？ニュース環境中古電気自動車に関するあなたの意見はおそらく間違っているリーダー環境電気自動車の所有者は、電力網をサポートすることで数千ドル稼ぐことができますニュース環境イラン戦争は私たちの食料システムにおける巨大なリスクを露呈させているリーダー