レアメタルを使用しない電池を開発【ナトリウムイオン電池】スマホを5分で充電完了 | 関連企業の株価も紹介

[prpsay img=”https://kini-health.com/kini-mono/wp-content/uploads/oldkinimono_uploads/kinimonokun.png” name=”キニモノくん”]こんにちは。キニモノくんです。

レアメタルを使用しない電池。ナトリウム、カリウムを使用した電池のお話です。

スマホを5分で充電できるようになるとか、すごいです。

ポータブル電源にも採用される日が来るかもしれませんね。

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詳しい内容は記事を参照してください

レアメタルに依存しない電池を開発――リチウムに代わり、ナトリウム、カリウムを主役に | Mugendai（無限大） https://t.co/Eueo3uXW52

— キニモノくんなかのヒト (@Kinimono_naka) 2019年3月31日

記事の要約

• 現在の二次電池の多くを占めるのはリチウムイオン電池
• リチウムはレアメタル（政情不安な南米に分布）地殻成分の0.002％⇒将来枯渇の恐れ
• ナトリウム（海や陸地に無尽蔵）地殻成分の2.8％、カリウムは豊富な金属
• 開発者：東京理科大学理学部第一部応用化学科の駒場慎一教授
• 現在ナトリウムイオン電池はリチウムイオン電池と比べて電池容量：約９割、寿命：同程度
• 2011年ナトリウムイオン電池が実現可能との論文を発表
• ナトリウムイオン電池は大型電池として有望
• 大型化に必要なこと　輸入に依存しない⇒低コスト
• ナトリウム・カリウム・鉄などは「コモンメタル（汎用金属）」と呼ぶ
• 文部科学省「元素戦略プロジェクト」に参画
• 定置型の大型ナトリウムイオン電池の使い方
• 電解液：炭酸エステル系の有機溶媒（ナトリウムがたくさん溶ける）
• 正極材料：ナトリウム、鉄、マンガン、酸素の化合物をベースに、微量のマグネシウム
• 負極材料：炭素材料（非晶質炭素）原子レベルのすき間を設ける
• 電池容量：420mAh/ｇ
• 実用化には、ナトリウムイオン電池の効率化（技術、低価格など）が必要
• スマホの充電が5分で完了
• ナトリウムイオン電池の電圧は3.5V
  

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• カリウムイオン電池　2016年論文発表　他にほとんど研究されていない
• カリウム　地殻中に2.6％と豊富
• ファラデーの法則によりカリウムは電池に不向き
• カリウムイオン電池の電圧は4Vかそれ以上（リチウムイオン電池と同等）
• 濃厚電解液はジメトキシエタンという有機溶媒
• 正極材料：プルシアンブルー（ドイツで開発された鉄、カリウムを含む青い材料）
• 負極材料：リチウムイオン電池と同じ（炭素　カーボン）
• 負極基板：アルミ箔（リチウムイオン電池は銅箔）
• これからの電池、リチウムの全個体型電池、マグネシウム電池、アルミニウム電池、空気電池、リチウム硫黄電池

スマホの充電が5分で完了

記事を読んでとても興味をもったのが、この項目です。
今までリチウムイオン電池で30分かかっていた充電がナトリウムイオン電池だと５分で完了するらしいです。

スマホ自体の対応も必要だと思いますが、すごいですね。

サイクル回数が気になるところですが、寿命がほぼ同じとのことなので大丈夫なのでしょう。

リチウム　地球の地殻成分の0.002％

「地球の地殻成分」が何を表すのかよくわかりませんが、埋蔵量で何トンとか、他のレアメタルと比べてとか比較があるとわかりやすい。
とにかく0.002％はすごく小さな数値に感じます。

それなのに、リチウムイオン電池が大量に世の中にあるので、不思議な感じです。

ナトリウム　地殻成分の2.8％

ナトリウムは豊富で2.8％。数字だけ見ると少なく感じますが、リチウムの1400倍です。
すごい差ですね。

海水にも含まれているので、さらに量が増えます。

置型の大型ナトリウムイオン電池の使い方

大きいサイズ：
原子力発電所、火力発電所に隣接した巨大な蓄電所
（夜間の余剰電力を蓄電）

中サイズ：
町、村全体に設置。夜間電力を昼間に使用。
大型ビルに設置。週末（休日）に自然エネルギーを蓄電。月～金に使用。

少サイズ：
家一軒ごとに設置。夜間電力、太陽光発電を蓄電。必要な時に使用。

出力が不安定な太陽光発電や風力発電の有効利用が可能になる。

ナトリウムイオン電池　関連企業の株価

将来的に有望な感じのナトリウムイオン電池。関連企業の株価も気になります。

4188　三菱ケミカルホールディングス

こちらの記事にある東京理科大学の駒場教授と研究とネットに情報がありました。
3月31日に発表されたこの記事。チャートを見るとその後の1週間は少しずつ上昇していました。
記事の影響があるのかは微妙な感じです。

5802　住友電気工業

電池内部が低温でも動作するナトリウムイオン電池を開発とネットに情報がありました。
屋外で利用する場合、低温環境時の性能低下は避けたいところです。

7203　トヨタ自動車

HVやPHV向けに研究とネット上に情報がありました。
車に採用されれば、低コスト化でかなりの普及が望めそうです。

4005　住友化学

スマートフォン向け電池と同じ大きさのナトリウム電池を試作とネット上に情報がありました。
スマホやモバイルバッテリーに採用されれば、低コスト化、普及が一気に進みますね。

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言葉の意味

二次電池：充電可能で再利用可能な電池。使い切りのタイプを一次電池といいます。

文部科学省「元素戦略プロジェクト」：汎用元素（資源が豊富）をベースに優れた材料を創出する計画。

ファラデーの法則：軽い元素ほど電気を貯めることができる。原子量でカリウムはナトリウム、リチウムより重い元素になる。