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Jul 10, 2023

ヨーロッパの新興企業: より優れたバッテリーが必要になると思います

来年、オランダの企業は新しい種類のバッテリーをドローンに搭載し、すべてが計画通りに進めば、そのドローンは標準的なリチウムイオン（Li-ion）よりも50％長く飛行できるようになる予定だ。

来年、オランダの企業はドローンに新しい種類のバッテリーを搭載し、すべてが計画通りに進めば、そのドローンは標準的なリチウムイオン（Li-ion）バッテリーを使用した場合よりも50％長く飛行できるようになる予定だ。 飛行時間は、34 分ではなく、1 時間近くになります。 改良されたドローンは以前より重くなることはなく、より多くの電力を提供するにもかかわらず、新しいバッテリーは実際には古いバッテリーよりも小さくなります。

固定翼ドローンとマルチローター ドローンはほんの始まりにすぎません。 ライデンジャー社は電気自動車もターゲットにしており、同社の事業開発者ティム・アーンハネ氏は、同社のバッテリーによって電気自動車の航続距離が800キロから900キロメートル（現在の市場標準のおよそ2倍）に達する可能性があると見積もっている。

「バッテリー業界は急速に進歩しています」とアーンハネ氏は言います。 ライデンジャール氏のバッテリーは、黒鉛負極ではなくシリコンを使用している。 負極としても知られるこのコンポーネントは、イオンと呼​​ばれる負に帯電した粒子が電子を失う場所です。 その後、電子は電気回路を通って移動し、電流が供給されます。

同社は、欧州でバッテリー技術の向上に取り組んでいる多くのスタートアップ企業のうちの1つにすぎない。 この分野の多くの人にとっての重要な目標は、高エネルギー密度、つまり既存のリチウムイオン オプションよりも大幅に多くの電力を提供するバッテリーです。 これは、単位体積 (リットル、l) または質量 (キログラム、kg) あたりの利用可能なエネルギー量 (Wh) で測定される傾向があります。

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特に中国などの国では研究開発が急ピッチで進められており、一刻の猶予もありません。 ヨーロッパは、真剣に優れたバッテリー技術を早く開発しなければ、取り残されることになるだろう。

LeydenJar は従業員数が 70 名を超え、これまでに 1 億ユーロの資金を調達しており、現在プロトタイプのバッテリーをテスト中です。 アーンハネ氏らは、2025年にオランダに大規模な工場を開設する計画を立てている。この施設での年間生産量は、総蓄電池容量100メガワット時に達することが目標であり、これは最大10万世帯のエネルギー必要量にほぼ等しい。

「材料としてのシリコンはグラファイトの 10 倍の量のリチウムイオンを蓄えることができます」とアーンハネ氏は言います。 バッテリー全体として、これは、1 リットルあたり最大約 70% 多くのエネルギー収量 (1,350 Wh/l または 390 Wh/kg) を意味します。

ライデンジャー社は、これまでシリコン負極電池の利用を妨げていた重要な問題、つまり過度の膨張を解決したと述べている。 従来、これらのアノードは充電すると大幅に膨らみ、寿命が短くなり、安全でなくなる可能性がありました。 これに対抗するために、ライデンジャーは、銅箔上に数マイクロメートルの厚さのシリコンの小さな柱を成長させることによって陽極を製造します。

「それらの間にはスペースがあります」とアーンハネは説明します。 「これらの柱の中にも多孔性があります。」

シリコン柱の中や周囲に重要なスペースがあるということは、膨らみのほとんどが電池材料自体の中に収まっており、電池セル全体の膨らみが黒鉛負極電池の膨らみに匹敵することを意味している、と同氏は言う。 Aanhane 氏は、この限られた膨張挙動は、バッテリーの充電と消耗を繰り返すプロセスである数百回のサイクルにわたって安定しているように見えると付け加えました。

現在までに、ライデンジャー社はバッテリーを 500 サイクルほどテストしており、アーンハネ氏は 1,000 サイクルを超えることを目指していると示唆しています。 同氏によれば、この技術のさらなる利点は、黒鉛陽極に必要なエネルギーよりも生産に必要なエネルギーがはるかに少ないため、より環境に優しい可能性があることだという。 安全性テストでも、これまでのところ火災や爆発の高い危険性はないことが示されており、これは新しいバッテリー技術の開発において重要な考慮事項となっています。

ここ数カ月、アジアの電池メーカーは大容量化が目前に迫っていることを宣伝しており、その一例としてゴション社は、自社の新しいAstroinno電池が電気自動車の航続距離1,000kmを実現できると主張している。 中国の CATL も注目すべきイベントです。 同社は、自社の 500 Wh/kg バッテリーが将来の電気航空機に電力を供給できる可能性があると述べています。 そして日本のトヨタは、2027年までに電気自動車で1,500kmという驚異的な航続距離を実現できるバッテリー技術を開発中であると述べている。