エネルギー貯蔵の革命：電気自動車時代における全固体電池の台頭
リチウムイオン電池は、市販されているものでは主に正極、負極セパレーター、電解質で構成されています。リチウムイオン電池は、スマートフォン、電動工具、EVに搭載されています。液体電解液を使用しています。
電池の構成要素-
電極- 放電時に電子を放出する電極は負極、電子を吸収する電極は正極です。これらはリチウムを蓄えます。電解質は、正に帯電したリチウムイオン（すなわち、イオンとは、中性原子から電子を除去または付加することによって正または負のイオンを与えるために生成された、電気的に帯電した粒子です）を、セパレーターを介して負極から正極へ、またその逆に運びます。リチウムイオンの移動は、負極に自由電子を生成し、電化製品に電流を流す電荷を生成します。電極は電池の基本的な性能を担っています。
完全なレポート（グラフ、チャート、図を含む）へのアクセス： https://univdatos.com/report/india-lithium-ion-battery-market/
セパレーターと電解質- この2つは電池の安全性を決定します。セパレーターは正極と負極の間の物理的な障壁として機能し、それらの間の電子の直接的な流れを防止し、電池内部の電子の流れを遮断し、イオンのみが通過できるようにします。
電解質は、電池の2つの電極間でイオン（電荷を運ぶ粒子）をやり取りし、電池の充電と放電を引き起こします。
全固体電池- 全固体電池は、液体電解液の代わりに固体電解液を使用します。また、セパレーターの役割も果たします。エネルギー密度が高くなっています。爆発や発火の危険性がないため、それらの目的のための安全部品を必要とせず、電池容量を増やすためのスペースをより多く確保できます。
全固体電池の例
全固体電池の実験は、1950年代後半にさかのぼり、銀イオン伝導性電解質が使用されていました。今日まで早送りすると、全固体電池の例はリン酸リチウムガラスです。これらの電池はエネルギー密度が高く、Li-ion電池よりもエネルギー容量が大きくなっています。
全固体電池の利点
リチウムイオン電池の液体電解液は可燃性の有機溶剤でできているため、高温環境での使用には懸念があります。全固体電池は不燃性材料でできていないため、そのようなリスクはありません。高温で使用でき、耐熱性により急速充電が可能です。もう1つの利点は、液漏れを防ぐための液体電解液の場合のような構造上の制限がないため、電池のサイズを選択できることです。
電気自動車における全固体電池の役割
調査によると、自動車産業ではICEV（内燃機関電気自動車）から電気自動車への移行が進んでいます。電気自動車が主流になる前に、いくつかの課題を解決する必要があります。EVは現在のICEVと同程度の走行距離を持つ必要があり、そのためにはEVのバッテリー容量を増やす必要があります。リチウムイオン電池を全固体電池に置き換えることは、自動車および全固体電池メーカーの研究開発における主要な市場トレンドです。
全固体電池の市場規模は、32.5%のCAGRで成長し、2022年の5,800万米ドルから2028年には3億1,400万米ドルに達すると予測されています。
結論
リチウムイオン電池は技術的な進歩に達しています。全固体電池は、現在の抑制要因に対処するための実行可能な代替手段です。メーカー（Toyota、BMW、Volkswagen、Hyundaiなど多数）による全固体電池の研究開発への巨額の投資は、この分野における革新的な技術進歩をもたらすでしょう。
著者：Abhishek Saini