NUS ラボによる迅速な構築

シンガポール - シンガポール国立大学 (NUS) の施設は、ガソリン スタンドでガソリンを給油するのにかかる時間内に電気自動車 (EV) を完全に充電できるバッテリーを開発しています。

金属ニオブを使用して作られたこれらのバッテリーは、今日のEVに電力を供給しているバッテリーよりも丸10年長く持続し、おそらく車両自体よりも長持ちすることを目標としています。

急速充電バッテリーは、国立研究財団の支援を受け、500万ドルをかけて5月22日に正式に開設された新しいバッテリーイノベーションNUS施設の主要プロジェクトの1つである。

現在、電力エネルギーブームの中でリチウムイオン電池が不足しているため、これはNUSが次世代電池の開発競争に参入することを意味する。

この研究所は、寿命30年の急速充電電池を開発するために、世界有数のニオブ供給者であるブラジル企業CBMMと協力して立ち上げられた。

NUS先端2D材料センター（CA2DM）所長のアントニオ・H・カストロ・ネト教授は、この施設により、開発者は複数のメーカーを回って各電池部品を開発するのではなく、1つのサイトで電池プロトタイプのすべての部品を構築してテストできると述べた。 ）。

このセンターには、新しい施設であるCBMM-CA2DM先進電池研究所が設置されています。

メーカーは、新しい材料を成長させるための炉や、使用される要素の特性を研究するための X 線スキャナーなど、多くのバッテリー試験ツールを使用できます。

この研究室には、湿度を 1% に維持する乾燥室、バッテリー試験用の無酸素室、プロトタイプの耐久性を安全に試験できる耐火室もあります。

「このプロジェクトはまさにバッテリー生産のパイロットラインだ」とカストロ・ネト教授は語った。

「これはギガファクトリーのような大容量施設ではありません。目的は、サードパーティメーカーがテストし、初見し、市場での使用を承認するのに十分な量のバッテリーを生産することです。」

カストロ・ネト教授によると、この施設は承認された電池メーカーや次世代電池の開発に熱心な企業に開放されているという。

同氏は、各プロジェクトは科学者委員会によって検討されるが、そのプロジェクトは既に入手可能な電池を段階的に改良するものではなく、真に革新的であると確信する必要があると付け加えた。

CBMM電池グローバル責任者のロジェリオ・リバス氏によると、同センターはまず、ニオブの耐久性のある分子構造とグラフェンの導電性を組み合わせたニオブ・グラフェン電池に賭けているという。

リバス氏によると、CBMMは過去4年間にわたり、電動スクーターや電動工具などの電子機器に使用されるバッテリーの耐久性を向上させるためにニオブを販売してきたという。

同社は現在、ニオブグラフェン電池のプロトタイプを2024年に製造する予定で、この技術をより便利で長持ちさせることを目指している。

リバス氏によると、ニオブの構造はバッテリーの充電中の応力に対する耐性が高く、これによりバッテリーの寿命が延び、過熱が防止されるという。

同氏によると、ニオブ製電池は一度準備が整えば、初期容量の約80％を維持しながら少なくとも1万回充電できるという。 この予測は、今日の標準的な EV バッテリーの能力の最大 5 倍です。

「より長持ちするバッテリーがあれば、交換したり、新しい素材を市場に投入したりする必要はありません」とリバス氏は述べた。

同社は、バッテリーの耐久性と安全な使用を維持しながら、10 分でフル充電できる車用バッテリーの開発を目指しています。これは、今日の EV に搭載されている最新の急速充電セルの約 3 倍の速さです。

リバス氏は、ニオブ製バッテリーで各充電がどのくらい持続するかはまだ分からないが、高速充電機能により、より小型のバッテリーパックでより多くの車両に使用できることになると付け加えた。

これらの電池は、廃棄時に有毒廃棄物を生成するリチウムイオン電池の生産に代わる、より持続可能な代替手段を提供するために、現在開発中のいくつかの次世代セルのひとつです。

南洋理工大学（NTU）の科学者たちは、古紙を焼いてバッテリー部品用のカーボンブロックを作っている。 もう 1 つの NTU プロジェクトでは、使用済みバッテリーの分解に役立つ果物の皮の使用を先駆的に行っています。

NUS はまた、内部に可燃性液体を含まない全固体電池の開発も進めている。

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