彗星の氷の昇華に触発された、米国のパシフィックノースウェスト国立研究所（PNNL）の科学者たちは、バッテリー材料を作成するための新しい方法を発見しました。3月6日にNature Energyに掲載された研究では、酸化リチウム（Li2O）の昇華が単結晶バッテリーコンポーネントの製造を大幅に改善できることが明らかになりました。
PNNLチームは、Li2O蒸気がニッケルリッチな前駆体と混合されると、単結晶の形成に必要な化学反応を加速することを発見しました。このプロセスは大気圧で発生するため、現在の方法よりも潜在的に高速、高効率、低コストになります。単結晶材料は、充電サイクル中のマイクロクラックの発生を防ぎ、バッテリーの寿命と安定性を高めることが知られています。
論文の共著者であるJie Xiaoは、「この発見は、ニッケルリッチなリチウムイオンバッテリーの製造をスケールアップするための、潜在的により迅速、より効率的、より低コストなルートを提供します」と述べています。昇華法では、使用済みの多結晶材料を単結晶に直接変換することもできるため、リサイクルプロセスが簡素化され、廃棄物が削減されます。これらの新しい結晶は、1,000回以上の充放電サイクルで安定性を示しており、より長持ちするバッテリーが期待できます。
チームは現在、製造コストを削減するために、産業パートナーと協力してプロセスのスケールアップに焦点を当てています。彼らは2026年までに戦略的パートナーに単結晶を供給し、電気自動車やグリッドストレージなど、さまざまなアプリケーション向けにより手頃な価格で耐久性のあるバッテリーへの道を開くことを目指しています。