究極の畜電池「リチウム空気電池」の実用化が見えてきた

　リチウムイオン電池が発売されてから20年以上がたち、電気自動車や蓄電池など幅広い用途に使われてきた。しかし、エネルギー密度の限界や安全性の課題なども表面化し、リチウムイオン電池の欠点を補う次世代電池の開発が活発になっている。
　次世代電池として、「リチウム空気電池」がある。
　リチウムイオン電池は、正極側ではコバルトなどの金属を、負極には炭素素材を利用してリチウムを保持する。これに対し、リチウム空気電池は正極側に金属ではなく多孔質の炭素材料を使い、リチウムと酸素の化学反応を利用する。原料となる酸素は空気から取り込み、持ち運ぶ必要がない。負極側には金属リチウムを使う。放電時は負極側でリチウム金属がリチウムイオンに変わり、正極側で酸素とリチウムイオンが反応して過酸化リチウムを作る。レアメタルなどを使わず、またリチウム金属は非常に軽い。そのためリチウム空気電池はエネルギー密度が非常に高い。リチウムイオン電池に比べ、10倍以上高くできると計算されている。1回の充電で長く使えるようになり、例えばリチウムイオン電池で約15分飛ぶドローンであれば、リチウム空気電池なら同じ重さで1時間以上は飛べる。価格も安くなるという。
　◆リチュウムイオン空気電池開発の歴史
　　1991年：リチュウムイオン電池が実用化
　　1996年：リチュウム空気電池の原理が発見
　　2010年：リチュウム空気電池の充放電が数十回に達する
　　2014年：物質機構が初めて積層して使えることを示す
　　2025年頃：リチュウム空気電池の試作品ができる
　　2030年代：リチュウム空気電池が普及
　しかし、リチウム空気電池は実用化も難しく、放電中に酸化リチウムが作られ、電解質が腐食したり、副生成物が電極を覆って機能を低下させしたり、といった問題が指摘されている。現在は数十回が限界で、「実用化には数百回の充放電に耐える必要がある」とし、あと1～2年で数百サイクルに到達したいと、物材機構の久保佳実チームリーダーは話す。
　久保チームリーダーらは、2018年には正極にレアメタルを混ぜ、条件を整えて100回を超える充放電を達成。電解液を改良すればさらに回数を増やせるとみている。
　また将来の実用化に向けて、電池を使いやすい形に改良する研究も進める。電池として使うには、リチウム空気電池の層を積み重ねるが、その積層が密閉されると機能が落ちる。久保チームリーダーらは、セルの間に多孔質の材料を挟むことで、空気電池全体に酸素が行き渡るようにした。その後、セルを10枚積み重ねて充放電ができ、高エネルギー密度も維持できた。

　朝は小雨混じりの曇り、次第に晴れ、お日様が出てきた。気温もグングンと上昇し、最高気温33℃とか。
　こ線橋の脇が空地となっており、町内会の有志の方々が管理している花壇となっている。花壇とは、「特定の定義はないが、花畑を考案して美しく楽しむために植え込んだ形式をいう。」とある。
　鑑賞しよう・・今を盛りとして、咲きほこるお花。