リチウムイオンより軽いリチウム空気電池について
リチウム空気電池とは
リチウム空気電池は、金属リチウムを負極、空気中の酸素を正極とする二次電池である。リチウムイオン電池に比べて理論上のエネルギー密度が非常に高く、軽量かつ大容量の電池として期待されている。
リチウム空気電池の仕組み
リチウム空気電池の充電時、負極の金属リチウムが酸素と反応して過酸化リチウム(Li2O2)を生成させる。放電時、過酸化リチウムが分解して酸素とリチウムイオンを放出する。
リチウム空気電池のメリット
- 理論上のエネルギー密度が非常に高い
- 軽量かつ大容量
- リチウムイオン電池に比べて安価に製造可能
リチウム空気電池のデメリット
- 安全性の問題
- サイクル寿命が短い
リチウム空気電池の安全性の問題
リチウム空気電池は、負極の金属リチウムが空気中の酸素と反応することで発熱する。この発熱が制御できなくなると、発火や爆発の恐れがある。
リチウム空気電池のサイクル寿命が短い理由
リチウム空気電池のサイクル寿命が短い理由は、主に以下の2つが挙げられる。
- 負極の金属リチウムが酸化劣化する
- 正極の電解質が劣化する
リチウム空気電池の課題と解決策
リチウム空気電池の課題である安全性とサイクル寿命の短さは、以下のような解決策が研究されている。
リチウム空気電池の将来性
リチウム空気電池は、理論上のエネルギー密度が非常に高いことから、電気自動車やドローンなどの次世代エネルギー源として期待されている。しかし、安全性とサイクル寿命の短さという課題を解決しなければ、実用化は難しい。
近年では、これらの課題を解決するための研究が活発に行われており、実用化に向けた進展が期待されている。
リチウム空気電池の応用分野
リチウム空気電池は、以下の分野への応用が期待されている。
- 電気自動車
- 電気自動車の航続距離を延ばすために、リチウム空気電池の採用が検討されている。
- ドローン
- ドローンの飛行時間を延ばすために、リチウム空気電池の採用が検討されている。
- 携帯機器
- 蓄電システム
リチウム空気電池の将来展望
リチウム空気電池は、まだ研究段階にあるが、理論上のエネルギー密度の高さや軽量性から、次世代電池として大きな期待が寄せられている。安全性とサイクル寿命の課題が解決されれば、電気自動車やドローンなどの次世代エネルギー源として、広く普及する可能性が高い。