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化学物質がバッテリーの寿命を延ばし、性能を向上させる

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freebie.photography CC BY 3.0

リチウムメタルバッテリー(LMB)は多くのエネルギーを蓄えることができ、電話や電気自動車などに最適です。しかし、内部の液体が蒸発して問題を引き起こすため、いくつかの問題があります。科学者たちは、THBと呼ばれる特別な化学物質を使用して、これらのバッテリーをより長持ちさせ、機能を向上させる方法を見つけました。

THBはバッテリーのリチウムメタルに強力な保護層を形成するのを助けます。この層は有害な反応を防ぎ、バッテリーを損傷させる可能性のある微細な金属の尖塔の成長を抑制します。また、リチウムイオンがバッテリー内で移動しやすくなり、より効率的に機能します。

実験では、THBを含むバッテリーは、含まないバッテリーよりもはるかに長持ちし、性能が向上しました。例えば、THBを使用したバッテリーは、300回の充電と放電を行った後でもほぼ全ての電力を維持しました。また、通常のバッテリーとは異なり、高温でも正常に動作しました。

この新しい方法はLMBをより安全で信頼性の高いものにします。少量のTHBを使用することで、バッテリーの性能が大幅に向上します。これにより、LMBがより一般的で、さまざまな用途に役立つ可能性があります。

簡単に言うと、THBをLMBに加えることで、強力な保護層が形成され、リチウムイオンの移動が改善されます。これにより、バッテリーはより長持ちし、安定性を保つことができ、より良いエネルギー蓄積技術の実現に向けた大きなステップとなります。

The Royal Society of Chemistry, 2024; doi: 10.1039/D4SC02010C