次世代のスマートフォン用バッテリーに備えてください

私たちは皆、何らかの形で電池を使用しています。バッテリーは私たちの日常生活に欠かせないものになっています。インバーター電池でも、太陽電池でも、車の電池でも、スマートフォンに使われている乾電池でも。今や電池の使用は避けられません。しかし、私たちはさまざまな利点を享受している一方で、毎日使用するバッテリーの限界についてもよく知っています。現時点では、バッテリーの充電能力はそのサイズに比例して限られています。インバーターや車のバッテリーの場合、このサイズの問題はそれほど難しくないかもしれませんが、スマートフォン、タブレット、およびラップトップのバッテリーとなると、サイズの問題は間違いなく厄介です。

現在、大容量バッテリーを搭載したスマートフォンが必要な場合は、スマートフォンのサイズを妥協する必要があります。充電容量を増やすためにはバッテリーのサイズを大きくする必要があり、それは避けられません。また、バッテリーのサイズが大きくなると、バッテリーの重量も大きくなります。全体的に見て、軽量でパフォーマンスの優れたバッテリーを選択することも、より小型でパフォーマンスの優れたバッテリーを選択することも、その逆を選択することもできません。この問題の原因は化学にあるため、私たちは皆、この制限を受け入れて生きていくことを学びました。

たとえば、スマートフォンで一般的に使用されているリチウムイオン電池は、充電を吸収して保持する能力が限られています。電荷を増やすには、電極のサイズを大きくする必要があります。これが唯一の解決策であるためです。しかしながら、電極サイズの増大は、明らかに電池サイズおよび電池重量の増大をもたらす。これを克服するための実行可能な解決策の 1 つは、同じバッテリー サイズでより高い電荷保持力を提供できる、リチウム イオンよりも優れた材料に切り替えることです。

さらに、必要な材料はリチウムイオンよりも優れた充電能力を備え、経済的に入手できる必要があります。これまでに行われたすべての研究によると、リチウムと硫黄の組み合わせはまさにそれを提供するようです。支持される最初の理由は、リチウム硫黄が既存のリチウムイオン電池よりも少なくとも 60% 高い充電能力を持っていることです。これにより、現在スマートフォンで使用しているのと同じサイズのバッテリーを使用した場合、(理想的な状態で) ほぼ XNUMX 倍のバッテリー充電が可能になります。賛成の XNUMX 番目の理由は、硫黄は工業用に簡単に入手でき、ほぼ非常に安価であるため、硫黄の使用コストです。

では、なぜ私たちはリチウム硫黄電池をまだ使用していないのでしょうか?

硫黄は非常に急速に溶解する傾向があることが知られているため、ここでも化学が原因となります。電池では、電池部品を保持し、電気回路が壊れないようにするために硫黄が必要です。そのため、硫黄が溶解するとバッテリーが切れてしまいます。このため、スマートフォンでは何度も繰り返し充電できるバッテリーが必要となるため、少なくともスマートフォンではリチウム硫黄バッテリーの商用利用が不適切になります。