数年間、コバルト電池は効率的であると考えられてきましたが、入手困難などの欠点もありました。しかし、Mircea Dincă率いる科学者チームによる研究によって、この状況が変わるかもしれません。
約6年前、Dincăの研究室はランボルギーニからの資金援助を受けて、電気自動車を駆動する有機電池の開発をするプロジェクトを始めました。多孔質材料の研究中に、有機と無機を部分的に含んだ材料が作成され、これが良い導体になり得ることに科学者たちは気付きました。
この材料は、TAQ（ビス-テトラアミノベンゾキノン）と呼ばれる有機分子で構成されており、3つの六角環を持っています。これらの層は全方向に広がり、グラフェンに類似した構造を作ります。分子の内部には、電子の貯水池として機能するキノンと、強い水素結合を持つアミンと呼ばれる化学物質が存在します。
この水素結合により、材料は非常に安定で不溶性となります。この不溶性によって、材料が一部の有機電池で起こるように電池電解液に溶け込むことがないため、寿命が延びます。
さらなる研究により、この有機電池は従来のコバルト電池と同様の導電性と容量を持っていることが確認されました。TAQカソード電池はまた、充電および放電が速く行えるため、電気自動車の充電時間を短縮することができます。
有機材料の安定性を高め、銅またはアルミニウム製の電流集積体への密着性を向上させるため、科学者はセルロースやゴムなどの充填剤を追加しました。これらの添加剤はカソード組成全体の1/10以下を占め、電池の蓄電容量にはほとんど影響を与えません。
さらに、セルロースとゴムの複合材料をエンドーセメントに充填することは、カソードの寿命を延ばし、充電時にリチウムイオンの流れによる破損を防ぐ効果があります。
このようなカソードを製造するために必要な基本的な成分であるキノンの前駆体とアミンの前駆体は、既に市場で大量に入手可能です。科学者は、有機電池の生産コストはコバルト電池の1/3から1/2程度が予想されると述べています。
この技術の特許は既にランボルギーニによってライセンスされています。Dincăの研究室は今後、バッテリーの代替材料についての研究を続け、リチウムをより安価で入手しやすいナトリウムやマグネシウムなどの元素に置き換えることを検討しています。
FAQ:
1. コバルト電池とは何ですか？
コバルト電池は、その主要成分としてコバルトを使用する一種の電池です。
2. Mircea Dincăの研究はコバルト電池の状況をどのように変えることができますか？
Mircea Dincăの研究は、パフォーマンスと生産コストの面でコバルト電池と競争力のある有機電池の開発に焦点を当てています。
3. 科学者たちが作成した材料の主な特徴は何ですか？
この材料は、有機層と無機層から構成されています。非常に安定で不溶性であり、長い寿命を持っています。伝導性と容量は従来のコバルト電池と類似しています。
4. なぜ充填剤が電池に追加されたのですか？
セルロースやゴムなどの充填剤は、有機材料の安定性を向上させ、銅またはアルミニウム製の電流集積体への密着性を改善するために追加されました。
5. セルロースとゴムの複合材料で電池を充填するとどのような利益がありますか？
セルロースとゴムの複合材料で電池を充填することで、カソードの寿命が延び、充電時の破損が防げます。
6. Dincăの研究室の今後の計画は何ですか？
Dincăの研究室は、バッテリーの代替材料に関する研究を続け、リチウムをより安価で手に入れやすいナトリウムやマグネシウムなどの元素に置き換えることを検討しています。
7. 有機電池の生産コストはコバルト電池と比較してどのようなものですか？
科学者たちは、有機電池の生産コストはコバルト電池の1/3から1/2程度になると予想しています。
関連記事リンク：
– ランボルギーニ公式ウェブサイト
– Inc.com – ランボルギーニ
– Inc.com – Mircea Dincă”
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