塩化物電池: 海水との化学反応を逆転させる

Aug 09, 2023

2023 年 8 月 12 日

エレン・フィディアンは、コスモスの科学ジャーナリストです。 彼女はオーストラリア国立大学で化学と科学コミュニケーションの学士号 (優等学位) と科学コミュニケーションの修士号を取得しています。

米国の研究者チームは、海水中に最も豊富なイオンの一つである塩化物イオンを使って電池を作れることを示した。

彼らのプロトタイプのバッテリーは主に鉄で作られており、塩化物イオンを利用してバッテリーの動作を助ける新しい化学反応に基づいています。

この研究は Chemistry of Materials に掲載されています。

研究者らは論文の中で、今回の発見により鉄さび（または酸化鉄）のスクラップから作られる水ベースの電池が開発される可能性があると述べている。

これらのバッテリーは、自動車などで使用するには大きすぎる可能性がありますが、より安価で安全な電力網の貯蔵に使用できる可能性があります。

酸化鉄はバッテリー材料の主要な供給源となる可能性があります。米国だけでも毎年 1,000 万トンを超える鉄スクラップが埋め立て地に送られており、その多くは錆びています。

しかし、充電式電池には可逆的な化学反応を起こすことができる材料が必要であり、それが電池の充電と放電の仕組みであり、化学者は酸化鉄にこれを起こさせるのに苦労してきた。

この研究は、海水から直接得られる塩化物イオンが鉄の役割を果たすのにどのように役立つかを示しました。

塩化物は鉄に緑色の錆を形成し、鉄の適切な充電と放電を促します。

これまでのところ、このバッテリーが実験室で非常に小規模に動作することが示されているだけだ。

しかし、この小規模での結果は有望です。効果的に放電でき、400 サイクル後も良好なパフォーマンスを維持できます。

主著者でウースター工科大学の化学者シャオウェイ・テン教授は、研究チームは電池のコストを計算していないが、豊富な材料で構成された電池の構成によりかなり安価になるだろうと述べている。

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コスモス社が最初に出版したタイトルは「塩化物電池: 海水との化学反応の逆転」です。