大きなブレークスルー！将来的には、これによって電池の寿命が**延びることがわかるだろう

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21世紀初頭、リチウム電池を主とする充電式機器は、モバイル機器や新エネルギー自動車など、さまざまな分野で広く利用され、人類に多大な価値をもたらしました。 しかし、開発過程において、電池自体の負極材料がリチウムイオンの挿入過程で生じる巨大な体積変化が、一連の材料の崩壊や非晶質化を引き起こす。現在、電池の構造崩壊の問題については大きな進展が見られているが、電池の非晶質化に関しては、長年にわたり科学者たちは手をこまねいている状態だ。 転機はナトリウムイオンの応用に現れた。ナトリウムイオンはより安価で入手しやすいという利点から、将来的にリチウム電池の代替品として最適な候補となるだろう。しかし、充放電過程における体積変化の度合いは、リチウム電池に比べてかなり大きい。 つい最近、我が国の復旦大学の科学者たちは、ナトリウムイオン電池の負極材料における可逆的な結晶相変化の研究において画期的な進展を遂げました。研究者たちは、金属中心を持つ一連の多フェニル系金属分子を単一の反応源として用い、ベンゼン環の平面間のπ-π相互作用を利用し、密閉された真空石英管内で温度制御プログラムによって多フェニル分子を管壁上でその場で分解・析出させ、金属または合金（Sb、Bi、Sn、Ge、Sb89Bi11）のナノ粒子（直径＜5ナノメートル）をグラファイト化カーボン骨格内に均一に分散させた二元金属/カーボンナノ複合膜を作製しました。作製された複合膜は優れた加工性を有し、グラファイトに匹敵する導電性も持っているため、導電剤を用いることなくナトリウムイオン電池の電極材料として直接使用できる。したがって、電極活性材料は各充放電サイクルの後に速やかにアモルファス状態から結晶状態に回復する。この特異な可逆的な結晶相変化により、電極は非常に高いサイクル安定性と高出力性能を発揮し、5Cや7.5Cという高い電流密度下で5000回繰り返し使用しても、バッテリーの容量はほとんど減少せず、電極材料の構造も引き続き有効に維持される。 記事の情報源はモーファンネットです