導電性ポリマー(基本的にはプラスチック)で作られた新しいタイプのバッテリーは、電力網におけるエネルギー貯蔵をより安価で耐久性のあるものにし、再生可能エネルギーの利用拡大を可能にする可能性がある。
ボストンを拠点とするスタートアップ企業が製造したバッテリーポリジュールこれは、風力や太陽光などの断続的な電源からの電力を貯蔵するためのリチウムイオン電池よりも安価で長寿命な代替手段となる可能性がある。
同社は今回、初の製品を発表する。PolyJoule社はこれまでに1万8000個以上の太陽電池セルを製造し、安価で入手しやすい材料を用いて小規模なパイロットプロジェクトを実施してきた。
PolyJouleがバッテリー電極に使用している導電性ポリマーは、バッテリーに一般的に使用されているリチウムと鉛の代替品です。広く入手可能な工業用化学物質で簡単に製造できる材料を使用することで、PolyJouleは供給逼迫リチウムなどの材料に対抗する。
PolyJouleは、MITのティム・スワガー教授とイアン・ハンター教授によって設立されました。彼らは、導電性ポリマーがエネルギー貯蔵においていくつかの重要な条件を満たしていることを発見しました。導電性ポリマーは、長時間電荷を保持でき、充電も迅速です。また、効率も高く、流入する電力の大部分を蓄えることができます。さらに、プラスチックであるため、製造コストが比較的安く、耐久性にも優れており、バッテリーの充電・放電時に発生する膨張・収縮にも耐えることができます。
大きな欠点の1つはエネルギー密度ポリジュール社のCEO、エリ・パスター氏によると、同社のバッテリーパックは同容量のリチウムイオンシステムに比べて2~5倍の大きさであるため、電子機器や自動車よりも、電力網の蓄電といった定置型用途の方が適していると判断したという。
しかし、現在その目的で使用されているリチウムイオン電池とは異なり、PolyJouleのシステムは過熱や発火を防ぐためのアクティブな温度制御システムを必要としない、とパスター氏は付け加える。「私たちは、どこにでも持ち運べる、非常に堅牢で低コストのバッテリーを作りたいのです。どこにでも設置でき、何も心配する必要はありません」とパスター氏は語る。
導電性ポリマーは電力網の蓄電において重要な役割を果たす可能性があるが、それが実現するかどうかは、企業がどれだけ迅速に技術を大規模化できるか、そして決定的に重要なのは、バッテリーのコストがいくらになるかにかかっているだろうと、アルゴンヌ国立研究所のエネルギー貯蔵プログラムを率いるスーザン・バビネック氏は述べている。
いくつかの研究1キロワット時あたり20ドルの蓄電コストは、再生可能エネルギー100%導入の達成に役立つ長期目標であると指摘している。これは、他の代替エネルギーが達成するマイルストーンである。グリッド蓄電池鉄空気電池を製造するForm Energy社は、今後数十年でその目標を達成できると述べている。
PolyJouleはコストを取得できない可能性がありますその低さパスター氏はそれを認めている。同社は現在、自社システムの蓄電コストを1キロワット時あたり65ドルに設定している。その理由として、製品の寿命が長く、メンテナンスが簡単で安価になるため、産業顧客や電力会社はその価格を支払う意思があると考えているからだ。
パスター氏によると、同社はこれまで、製造が容易な技術の開発に注力してきたという。水系製造技術を採用し、市販の機械を使って電池セルを組み立てるため、電池製造で時折必要となる特殊な条件は不要だ。
電力網の蓄電において、どのバッテリー化学が主流となるかはまだ不明だ。しかし、ポリジュール社のプラスチック技術は、新たな選択肢を生み出したと言えるだろう。
投稿日時:2022年4月22日
