“有望な未来を切り開く：リチウム硫黄電池の進歩と可能性を探る”
市販されているリチウムイオン電池は、主に正極、負極セパレーター、電解液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に搭載されており、液体電解液を使用しています。
リチウムイオン電池技術は、広く使用され、改良されていますが、過熱や原材料のサプライチェーンの問題など、よく知られた欠点もあります。バッテリーの構造における新しい材料のテストを通じて、これらの問題に関する研究が継続的に行われています。そのような材料の1つは、石油産業の副産物である硫黄であり、自然界に非常に豊富に存在するためです。この材料は費用対効果が高く、従来のリチウムイオンベースのバッテリーよりも多くのエネルギーを保持することができます。
世界の硫黄ベースのバッテリー市場規模は、17.69%のCAGRで成長し、2021年の5億1740万米ドルから2031年までに26億9900万米ドルに達すると予想されています。
サンプルレポートへのアクセス（グラフ、チャート、図を含む）：https://univdatos.com/get-a-free-sample-form-php/?product_id=12413
バッテリーの構成要素–
電極– 放電中に電子を放出する電極はアノード（負極）であり、電子を吸収する電極はカソード（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追加することにより、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）を、セパレーターを通してアノードからカソードへ、およびその逆方向に運びます。リチウムイオンの移動により、アノードに自由電子が生成され、電力供給されているデバイスを介して電流が流れる電荷が生成されます。電極は、バッテリーの基本的な性能を担っています。
セパレーターと電解質– これら2つは、バッテリーの安全性を決定します。セパレーターは、カソードとアノード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ぎ、バッテリー内部の電子の流れを遮断し、イオンのみがそれらを通過できるようにします。
電解質は、バッテリーの2つの電極間でイオン（電荷を運ぶ粒子）をやり取りし、バッテリーを充電および放電させます。
リチウム硫黄電池の実用化における課題
Li-Sバッテリーを充電すると、物質（ポリスルフィド）が蓄積され、電解質に流れ込み溶解し、腐食を引き起こします。研究者によってポリスルフィドシャトル効果と呼ばれ、バッテリーの寿命を短縮します。
ポリスルフィドシャットダウンを防ぐために、科学者たちは当初、電極間にレドックス不活性中間層を配置しようとしました。しかし、バッテリー内で追加のスペースを占有することになり、バッテリーのストレージ容量が減少し、シャットダウンを十分に減らすことができませんでした。その後、研究者らは、レドックス不活性（すなわち、電極の場合と同様の反応を受けない）とは対照的に、多孔質硫黄含有活性中間層を開発しました。その結果、容量が3倍に増加し、活性中間層を備えたバッテリーは、700回の充放電サイクルにわたって高い容量を維持しました。
硫黄ベースのバッテリー市場における最近の動向
2022年9月：NGK Insulators, Ltdは、11.4 MW / 69.6 MWhのナトリウム硫黄システムを受注しました。このシステムは、日本の三重県にある津LNG基地に配備されます。
2022年1月：Lyten Inc.と米国国防総省が合意に署名しました。この合意は、商業および国の安全保障のためにリチウム硫黄電池を強化することを目的としています。
リチウム硫黄の利点
結論
リチウムイオン電池は、その技術的進歩に達しつつあります。Li-S電池は、従来のリチウムイオン電池の限界に対するソリューションとして登場しました。研究者たちは、硫化物固体電解質（SSE）を採用することにより、ポリスルフィドシャットダウンが原因で発生するバッテリー寿命の短さという現在の課題を解決しようとしています。Li-S電池は、高密度エネルギー、強化された安全性、費用対効果を備えており、バッテリーで使用される硫黄は工業製品の副産物です。
著者：アビシェク・サイニ
詳細についてはお問い合わせください：
UnivDatos Market Insights
C80B, Sector-8, Noida,
Uttar Pradesh 201301
販売に関するお問い合わせは、[email protected]までご連絡ください