新素材がバッテリーのエネルギー密度を50パーセント向上
カリフォルニア大学の科学者らが、リチウムイオンバッテリーの性能を向上させる画期的な素材を発表した。この革新は、電気自動車やポータブルデバイスの航続距離を大幅に延ばすことを約束している。詳細は2025年9月30日にNature誌に掲載された。
本日発表された研究で、カリフォルニア大学バークレー校の研究者らは、リチウムイオンバッテリー用の新しいカソード素材の開発を発表した。この素材は、ニッケル-マンガン-コバルト酸化物の改変構造で構成されており、従来のバッテリーに比べてエネルギー密度を50パーセント向上させる。この画期的な成果は、現在のバッテリー技術の主な制限、例えば容量の制限や充電時間の遅さを解決する。
エレナ・ラミレス博士が率いる研究チームは、3年前からこのプロジェクトに取り組み、充放電サイクル中に素材を安定させるナノ構造化技術に焦点を当ててきた。「これは日常生活の電源供給方法を革命化し、持続可能なエネルギー貯蔵をより効率的でアクセスしやすくする可能性がある」と、ラミレス博士は研究のプレスリリースで述べた。この素材は、1,000サイクル以上で容量劣化が5パーセント未満を維持し、既存のオプションに比べて顕著な改善を示す。
大学の先進素材ラボで行われたテストは、このバッテリーの実世界アプリケーションの可能性を実証した。例えば、電気自動車が1回の充電で最大500マイル走行可能になり、現在の平均約300マイルから向上する。この研究は、National Science Foundationからの200万ドルの助成金で資金提供され、査読を経てNatureに掲載され、その科学的厳密性を強調している。
この素材は有望だが、研究者らは商業利用のための生産拡大には製造プロセスのさらなる投資が必要だと指摘している。即時の商業化スケジュールは提供されなかったが、業界のパートナーはパイロットテストへの関心を表明した。この開発は、気候変動への懸念の中で再生可能エネルギー源への移行を加速するグローバルな取り組みに沿っている。
この発表は、バッテリー需要が急増している時期に行われた。業界レポートによると、2030年までに電気自動車の販売は年間4,000万台に達すると予測されている。バッテリーのサイズや重量を増やさずにエネルギー密度を向上させることで、この革新は希少地球鉱物への依存を減らし、消費者のコストを低減できる可能性がある。