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ナトリウムイオン 電 池 、全 固 体 ナトリウムイオン 電 池 、カリウムイオン 電 池
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次世代電池の有力候補!
非リチウムイオン電池
リチウムに似た金属
リチウムと電子配合がよく似た金属にナトリウムがあります。ナトリウ
ムは安価で、豊富に存在し、リチウムの次に電子を放出して+1価の陽イ
オンになりやすい性質があります。そこでリチウムイオン電池と同じ原理
で、ナトリウムイオン電池(NIB)の開発が進められてきましたが、リチ
ウムイオン電池の大躍進の影で、下火になっていました。しかし電気自動
車搭載用のバッテリー需要や、2020 年代からのリチウムの埋蔵量のひっ
迫、価格上昇などにより、再び研究開発が活発化しています。
世界最大の蓄電池メーカーが注目
基本的なナトリウムイオン電池は、負極活物質にハードカーボンを基本
とした炭素材料、正極活物質には、さまざまなナトリウム酸化物が試され
ています(図 4-38、図4-39)。ナトリウムイオンの体積は、リチウムイ
オンよりも約2 倍大きくなります。そこで黒鉛ではなく樹脂やその組織物
を炭化させて得られるハードカーボンであれば、粒子の大きいナトリウム
イオンをインターカレーション反応できます。
電解質に全固体電解質も用いた研究も進んでおり、特に全固体ナトリウ
ムイオン電池は、世界最大の蓄電池メーカーである中国のCATLも商品化
を決定したことで、話題になりました。
エネルギー密度が低いが、利点が多い
ナトリウムイオン電池は、エネルギー密度が低いという欠点がありま ...