究極的なアルミニウムイオン電池 [無断転載禁止]©2ch.net
■究極の高エネルギー密度を誇る、アルミニウム二次電池 (私提唱。異論は歓迎)
負極・・・金属アルミニウム
放電Al→Al3+ + 3e-
充電 Al3+ + 3e- → Al
正極・・・硫酸アルミニウム(媒質、炭酸エチレンを加えた有機溶媒)
放電 3SO42- + 2al3+ → Al2(SO4)3
充電 Al2(SO4)3 → 3SO42- + 2al3+
・黒鉛(グラファイト)負極にアルミニウムが析出
・正極(電解液)に硫酸アルミニウム(と溶媒に炭酸エチレン)
↑が実現可能か化学者様のご意見を仰ぎたい。 金属アルミニウムは、体積当たり
金属リチウムの4倍の電荷を蓄えられるそうです。
↑の方法で電圧がきちんと出れば、エネルギー密度は
かなり高くできるのではないでしょうか。 次世代二次電池の候補はこれらがある。
・全固体リチウムイオン電池
既に実用化段階。
エネルギー密度が従来の2倍になるとのこと。
しかし、リチウムは希少金属なので、価格高騰してだめだ。
・マグネシウム電池
カンラン石を正極に用いたものが既に実現。
京大の研究チームによって、マグネシウムイオンを安定的に脱挿入できる
カンラン石mgfesi04が正極材料に報告されている。
・アルミニウム電池
私提唱。
究極の二次電池となる可能性。
アルミニウム金属は、体積あたり、リチウム金属の4倍もの電荷を蓄えることができるので、
電解液にも高効率な硫酸マグネシウムを使っており、高出力が出る電池ならば、
全固体リチウムイオン電池の5倍、従来のリチウムイオン電池の10倍の極めて高エネルギー密度の
二次電池を作ることが可能。航続距離2000km越えも夢ではないだろう。 アルミニウム化合物を調べたのだが、やはり安定してアルミニウムイオンを蓄えるのは
黒鉛(グラファイト)ぐらいのもんで、充放電すると結晶構造が劣化するものばかり。。
炭酸エチレンという有機溶媒(リチウムイオン電池でも使われている)をケイ酸アルミニウム
で溶かして液体にする。
金属アルミニウムを負極にそのまま使い、正極に有機溶媒を使う。
(アルミニウムイオンを脱挿入できるまともな化合物がない)
アルカリ金属型の二次電池の開発には
H、水素を用いると、正極で水素が発生してしまいだめだ。
なので、水素が発生しないベンゼン(Hはあるが安定しているので水素を発生させない。)
を用いた有機溶媒(炭酸エチレンなど)を用いている。
アルミニウム電池の電解液にも、ケイ酸アルミニウムを炭酸エチレンに溶かしたものを、
そのまま液体の正極として用い、負極に金属アルミニウムを使えないか考えている。 ■究極の高エネルギー密度を誇る、アルミニウム二次電池 (私提唱。異論は歓迎)
負極・・・金属アルミニウム
放電Al→Al3+ + 3e-
充電 Al3+ + 3e- → Al
電解液・・・硫酸アルミニウム(媒質、炭酸エチレンを加えた有機溶媒)
正極・・・アルマンディン Fe3Al2(SiO4)3
放電 Fe3(SiO4)3 +2al3+ +6e- → Fe3Al2(SiO4)3
充電 Fe3Al2(SiO4)3 → Fe3(SiO4)3 + 2al3+ + 6e- 充電に無理があるんじゃない?
一次電池なら使えるかもね 炭素棒とアルミ箔と食塩水で電池出来ちゃうけどな
二次電池でなくても容量は大きいし
逆になんで実用化されないのかね 太陽電池の余剰電力貯蔵用に使えないのだろうか?
マグネシウムのほうは専門家が本を書いていた記憶がある。