韓国の科学者がリチウムイオン電池のエネルギー貯蔵容量と充電速度を向上させる新しいナノ材料を開発

6 月 26 日のニュース、韓国の浦項科学技術大学 (POSTECH) のキム ウォンベ教授と研究チームは最近、マンガン フェライト (Mn3-xFexO4) ナノシートをリチウム イオンとして使用するという重要な進歩を遂げました。アノード材料は、電子スピンを制御することにより、バッテリーのエネルギー貯蔵容量と充電速度を向上させることに成功しました。本研究成果は雑誌「先端機能材料」に掲載され、表紙論文に選ばれました。

編集者の知るところによると、たとえ急速充電が使用されたとしても、現在の電気自動車の充電時間は依然として長く、通常は少なくとも30分かかるそうです。 Jin Yuanpei 教授と彼のチームの研究は、電気自動車の充電時間について新たな希望をもたらしました。

#リチウムイオン電池の効率は主に、負極材料がリチウムイオンを蓄える能力に依存します。 Jin Yuanpei教授率いるチームは、新しい負極材料を開発し、自己混合法により表面積の大きなマンガンフェライトナノシートの合成に成功した。この新素材は理論上の限界を突破し、より多くのリチウムイオンを蓄えることができます。

研究では、チームは、優れたリチウムイオンエネルギー貯蔵容量と優れた強磁性を備えた材料であるマンガンフェライトナノシートを調製する新しい方法を設計しました。彼らは、酸化マンガンと鉄の溶液中で置換反応を行うことでヘテロ構造化合物を形成し、水熱法を用いてナノスケールのマンガンフェライトナノシートを作製した。この方法では、電子の高いスピン分極を利用して、リチウムイオンの貯蔵容量が大幅に向上します。

この革新により、チームはマンガンフェライト負極材料の理論容量を突破し、負極材料の表面積を増やすことに成功し、それによってバッテリーの充電速度を向上させることができました。実験結果によると、現在市販されている電気自動車と同等の容量のバッテリーをフル充電するにはわずか6分しかかかりません。

ジン・ユアンペイ教授は、この研究により、負極材料を準備する複雑なプロセスが簡素化され、電池容量の増加と充電の高速化において大きな進歩が得られたと述べました。同氏はこの技術の商業的見通しについて楽観的であり、電気自動車のバッテリー寿命を改善し、充電時間を短縮できると信じている。

この研究は、中期研究者プログラム、先端研究センタープログラム、次世代充電式リチウムイオンなど、韓国国立研究財団と科学技術通信省の支援を受けました。産業通商資源部による電池性能向上と新製造技術開発プログラム。

この研究の進歩は、リチウムイオン電池の化学分野における重要なマイルストーンとなる可能性があります。この技術が商用化に成功すれば、電気自動車やその他の機器のバッテリー性能に革命をもたらす可能性があります。この技術により、バッテリー容量が大幅に増加し、リチウムの使用量が削減されるだけでなく、充電時間も大幅に短縮されます。この技術ができるだけ早く実用化され、電気自動車の開発に大きく貢献することを願っています。

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