全固体電池は、従来のリチウムイオン電池で使用される液体またはポリマーゲル電解質とは対照的に、固体電極と電解質を使用する電池の一種です。従来のバッテリーと比較して、エネルギー密度が高く、充電時間が短く、安全性が向上しています。
全固体電池にはリチウムが使われていますか？
はい、現在開発中のほとんどの固体電池は主元素としてリチウムを使用しています。
確かに、全固体電池では、リチウムを含むさまざまな材料を電解質として使用できます。ただし、全固体電池では、ナトリウム、硫黄、セラミックなどの他の材料を電解質として使用することもできます。
一般に、電解質材料の選択は、性能、安全性、コスト、入手可能性などのさまざまな要因によって決まります。全固体リチウム電池は、エネルギー密度が高く、サイクル寿命が長く、安全性が向上しているため、次世代エネルギー貯蔵用の有望な技術です。
全固体電池はどのように機能するのでしょうか?
全固体電池は、電池の電極（アノードとカソード）間でイオンを移動させるために液体電解質の代わりに固体電解質を使用します。電解質は通常、化学的に安定で導電性のあるセラミック、ガラス、またはポリマー材料でできています。
固体電池が充電されると、電子がカソードから引き出され、固体電解質を通ってアノードに輸送され、電流の流れが生じます。バッテリーが放電すると、電流の流れが逆になり、電子がアノードからカソードに移動します。
全固体電池には、従来の電池に比べていくつかの利点があります。固体電解質は液体電解質に比べて漏れや爆発が起こりにくいため、より安全です。また、エネルギー密度も高く、より小さな体積でより多くのエネルギーを蓄えることができます。
しかし、全固体電池には、高い製造コストや限られた容量など、対処する必要があるいくつかの課題がまだあります。より優れた固体電解質材料を開発し、固体電池の性能と寿命を向上させるための研究が継続中です。
現在市場には固体電池会社が何社ありますか?
現在全固体電池を開発している企業がいくつかあります。
1. 量子スケープ:2010年に設立され、フォルクスワーゲンやビル・ゲイツらの投資を集めたスタートアップ。彼らは、電気自動車の航続距離を 80% 以上延長できる全固体電池を開発したと主張しています。
2.トヨタ：日本の自動車メーカーは数年前から全固体電池の開発に取り組んでおり、2020年代初頭までに生産を開始することを目指している。
3. フィスカー:高級電気自動車のスタートアップ企業は、UCLA の研究者と提携して、自動車の航続距離を大幅に延ばす固体電池の開発を進めています。
4.BMW：ドイツの自動車メーカーは全固体電池にも取り組んでおり、コロラド州に本拠を置く新興企業ソリッド・パワーと提携してその開発を行っている。
5.サムスン：韓国の電子機器大手は、スマートフォンやその他の電子機器に使用する全固体電池を開発中です。
全固体電池が将来太陽電池に応用されるとしたら?
全固体電池は、太陽光発電用途のエネルギー貯蔵に革命を起こす可能性を秘めています。従来のリチウムイオン電池と比較して、全固体電池はエネルギー密度が高く、充電時間が短縮され、安全性が向上します。太陽電池システムでそれらを使用すると、全体的な効率が向上し、コストが削減され、再生可能エネルギーがより利用しやすくなる可能性があります。全固体電池技術の研究開発は進行中であり、将来的にはこれらの電池が太陽電池の主流のソリューションとなる可能性があります。しかし現在、全固体電池はEV用途向けに特別に設計されています。
トヨタはパナソニックとの合弁会社プライム・プラネット・エナジー＆ソリューションズを通じて全固体電池の開発を進めており、同社は2020年4月に操業を開始し、中国子会社の2,400人を含む約5,100人の従業員を擁しているが、現時点での生産はまだかなり限られており、期待されている。適切な時期が来れば、2025 年までにさらにシェアが拡大します。
全固体電池はいつ利用可能になりますか?
全固体電池の入手可能性に関する最新ニュースや更新情報にはアクセスできません。しかし、複数の企業が全固体電池の開発に取り組んでおり、2025年以降までに発売する計画を発表している企業もある。ただし、全固体電池が利用可能になるまでのスケジュールは、技術的な課題や規制当局の承認などのさまざまな要因によって異なる可能性があることに注意することが重要です。
投稿時刻: 2023 年 6 月 3 日