リチウムイオン電池の5つの最も有望な代替品

バッテリーは気の利いた小さなものですよね?デバイスにエネルギーを送り込むだけの小さな円筒形の金属片。彼らはあなたの技術をパワーアップするためのそのような便利さ、そのような簡単な方法のように思えます。しかし、バッテリーは多くの人が考えるほど大きくはありません。

店内にある典型的なバッテリー(エナジャイザー、デュラセル、コダック、パナソニック)には、すべてリチウムと呼ばれるものが含まれています。リチウムはアルカリ性元素であり、バッテリーに入れると優れたエネルギー輸送体になります。

しかし、リチウムは必ずしも良いことではありません。これが理由であり、これらの種類のバッテリーの5つの最も有望な代替品です。

リチウム電池が問題になるのはなぜですか?

リチウムイオン電池の場合、エネルギーは電池に蓄えられ、リチウムイオンとして放出されるという考え方です。これらは2つの電極間(カソードからアノードへ)を移動し、デバイスにエネルギーを生成します。

しかし、リチウムは必ずしも友好的な物質ではありません。

バッテリーは廃棄後、腐食し始めます。そして、これが問題の始まりです。この腐食により、バッテリー内のリチウムやその他の物質が放出され、土壌に浸透して地下水と地表水の両方を汚染します。これは非常に問題になる可能性があり、環境に非常に悪影響を及ぼします。

関連: 廃棄しないでください、再利用してください:古いまたは死んだバッテリーを使用するDIYプロジェクト

だから、地球を救うことを考えるとき、リチウム電池が最良の選択肢ではない理由がわかりました。それでは、5つの選択肢を見てみましょう。

1.水素燃料電池

水素燃料電池は、エネルギー生産の分野では目新しいものではありません。これらは、燃料と酸化剤と呼ばれるものの両方を組み合わせて化学エネルギーを生成する電気化学セルです。

このプロセスには、アノードとカソードと呼ばれる2つの電極によって水素原子が陽子と電子に分割される連鎖反応が必要です。その後、電子は回路を通過して電気を生成します。

水素燃料電池の素晴らしいところは、リチウムイオン電池の10倍のエネルギー対重量比を持っていることです。水素も非常に豊富で、再生可能エネルギー源から生産することができます。これにより、水素燃料電池の全体的な二酸化炭素排出量は、リチウムイオン電池よりもはるかに低くなります。

関連: Facebookは今や再生可能エネルギーによって完全に動かされています

単一の燃料電池は、リチウムイオン電池よりもはるかに長い寿命を持っています。リチウムイオン電池は、1週間以上持続しない場合があります。

しかし、水素燃料電池の製造は、セルの原材料の酸味が高価なプロセスであることを考えると、安くはありません。水素も非常に可燃性であるため、取り扱いにはかなり危険な物質です。

2.レドックスフロー電池

レドックスフロー電池は、水素燃料電池と同様に、電気化学エネルギーの生成にも関係しています。ただし、レドックスフロー電池の構成はまったく異なります。

これらの電池は、液体に溶解した2つの異なる物質で構成されており、膜によって分離され、膜を介してポンプで送られます。一連の還元および酸化反応(そのため、red-oxという名前)を通じて、この化学エネルギーは電気に変換されます。

水素燃料電池と同様に、レドックスフロー電池は寿命が非常に長く、メンテナンスもほとんど必要ありません。ただし、これらのバッテリーはかなり複雑であり、製造が正確に簡単ではありません。

これらのバッテリーが機能するために必要なさまざまな要素があります。センサー、ポンプ、二次容器、電力管理などです。ただし、リチウムイオン電池よりも環境コストがはるかに低いため、代替品としては間違いなく有力な候補です。

3.ソーラーパネル

私たちのほとんどは、これらの再生可能エネルギー生産者について聞いたことがある。ソーラーパネルは、機能するために必要なエネルギー源が1つだけであるという点で優れています。それは太陽です。そしてもちろん、太陽が私たちの惑星に毎日照らす光の量は決して有限ではありません。つまり、あなたはそれを使い果たすことはできません。

これらのパネルは、太陽光発電(PV)セルで太陽光を吸収して電気を生成します。PVセルはDC(直流)電気を生成し、インバーター技術によってAC(交流)電気に変換されます。

ソーラーパネルはすでに世界中で非常に人気があり、何エーカーもの土地が発電用の何千ものソーラーパネルを収容することに専念しています。そして今、電池交換の検討が進んでいます。

関連: ポータブルで強力なソーラーパネル:MaxoakSP120レビュー

電卓を例にとってみましょう。これらはしばしば機能するために太陽エネルギーに依存しています。ただし、電卓に電力を供給するのに少量の電力が必要なため、ソーラーパネルがリチウムイオン電池をよりエネルギーを消費するデバイスに置き換える場合は、特別な考慮が必要です。しかし、それらは依然として非常に実行可能なオプションです!

4.リチウム硫黄電池

これらは、ここで取り除こうとしているリチウムイオン電池に少し似ているように聞こえるかもしれませんが、心配しないでください。2つの間にいくつかの重要な違いがあります。あなたは別の名前でこれらのバッテリーに出くわしたかもしれません:充電式バッテリー。

もちろん、これらは電気出力を使用して充電できるバッテリーなので、何度でも使用できます。

これは、バッテリーに電力を供給するために電気を使用する必要があることを意味しますが、毒性の影響があるため、従来のリチウムイオンバッテリーを使用するよりも害がかなり少なくなります。

もちろん、充電式電池を使用することは、リチウムイオンを使用するよりもはるかに無駄が少ないです。さらに、これらのバッテリーは、従来のバージョンよりもはるかにエネルギー密度が高くなる可能性があります。ただし、これらのリチウム硫黄電池の製造には約3倍の費用がかかる可能性があり、リサイクルされることははるかに一般的ではありません。しかし、彼らはまだ前任者をはるかに上回っています。

5.生物電気化学電池

このタイプのエネルギー生産は、生物学的有機体に依存して機能するという点で、ここにリストされている他のすべてのエネルギー生産とは異なります。生き残るために酸素を必要としないバクテリアの一種である嫌気性バクテリアは、電子を放出する還元/酸化法でアセテートを処理するために使用されます。

これらの電子は回路を通過して電気を生成し、そこにバッテリーがあります。

ただし、このタイプのエネルギー生産はまだテスト段階にあり、この方法に取り組んでいる科学者は、長期間にわたって完全に機能させることができていません。しかし、この方法が成功すれば、エネルギー生産の世界でゲームチェンジャーになる可能性があります。

リチウムイオン電池の持続可能な代替品がより一般的になりつつあります

これらのリチウムイオン電池の交換のいくつかはまだ準備段階にありますが、近い将来、信じられないほど有望な交換になります。

将来の世代のために地球を保護するには、より持続可能な代替エネルギーへの切り替えが重要です。知るか?リチウムイオン電池が過去のものになるまで、そう長くはかからないかもしれません。