グラファイト：鉛筆からエネルギー貯蔵へ
2024-03-22 | Corporate
かつては鉛筆の主成分として知られていたグラファイト (黒鉛) ですが、今日ではリチウムイオン電池に欠かせない成分となっています。この鉱物の表面積は、バッテリーの性能を最適化する上で決定的な役割を果たします。
年間350万トン
グラファイトは炭素の中で最も安定した形をしており、潤滑油や鉛筆などに使われています。一方で、その高い電気伝導性により、電池、電極、太陽電池などの多くの電子製品にとって不可欠な成分でもあります。
今日、グラファイトはリチウムイオン電池技術の原動力となっており、負極の最大95%がこの材料で作られています。世界の消費量は現在年間350万トンで、増加傾向にあります。
Novaシリーズによる精密測定
グラファイトの表面積は、電池性能に大きく影響します。「表面積は、リチウムイオンがグラファイト層間に侵入する速度とグラファイト層から離脱する速度の両方に影響します (リチオ化/脱リチオ化メカニズム)。ただし、表面積が大きすぎると、望ましくない化学反応によって容量が低下するなどの問題が生じる可能性があります。そのため、グラファイトの粉砕を正確に制御し、目標とする性能特性に最適な表面積を実現することが重要になります」と、Anton Paarの主任研究員であるマーティン・トーマス博士は説明します。
表面積を正確に測定できれば、電池におけるグラファイトの性能を最適化できます。そこで、ガス吸着法の出番です。Anton PaarのNovaシリーズの装置は、比較的表面積の小さいグラファイトも含め、さまざまなグラファイトの表面積を迅速かつ正確に測定できます。
持続可能なエネルギーの基礎
グラファイトは依然として電池技術の基礎です。また、測定技術の進歩により、グラファイトは性能の最適化を続け、エネルギー転換におけるその役割を強化することが可能になっています。
「グラファイトが単なる筆記具ではなく、持続可能なエネルギーの未来にとって重要な部品として、高度に開発された材料であることは明らかです」とトーマス博士は言います。「グラファイトは、電池技術において重要な役割を果たし続けるでしょうし、グラファイト表面の精密な測定と制御によって、おそらく以前よりもさらに大きな役割を果たせるはずです」
