ドイツは腐ったリンゴから電池を作った

腐ったリンゴをエネルギー源として利用するというのは、一見すると突飛なアイデアに思えるかもしれない。しかし、カールスルーエ工科大学の研究者グループは、この材料を用いて安価で高性能なナトリウムイオン電池を開発することを決定した。ドイツの研究者たちが提案するこの技術は、おそらく現在存在するものの中で最も環境に優しいと言えるだろう。

本発明は、シンプルで手頃な価格のエネルギー貯蔵装置として使用することができ、技術の発展に伴い、腐ったリンゴをベースにしたナトリウムイオン電池は、現在携帯用電子機器や小型電気自動車に広く使用されているリチウムイオン電池と競合できるようになる。

厳格な選別（サイズ、色、その他の外観上の欠陥による）の結果、リンゴの収穫後には大量の不適格果実が残ります。これらは生鮮食品であるため、ほぼ即座に廃棄処分されます。ちなみに、ヨーロッパでは収穫後の廃棄物問題が深刻で、果物や野菜の中にはすぐに腐ってしまい、飼料としても利用できないものもあります。小規模な民間企業は様々な解決策を提案していますが、その努力は不十分な場合が多いのです。

カールスルーエ研究所のステファノ・パッセリーニとダニエル・ブッフホルツの研究者たちは、腐ったリンゴの珍しくも有用な利用法を提案した。乾燥したリンゴは95%が炭素で構成されており、そこから「超高密度炭素」が得られる。これは低コストで生産性の高い電極となる。

専門家は、「アップルカーボン」をベースにしたアノードを開発し、比容量230mAh/gで、1000回のバッテリー充放電サイクル後でも元の特性を維持できるようにした。

科学者たちは、バッテリーの放電と充電後に失われる容量の割合（いわゆる電極のクーロン効率）が、99.1%というかなり高いレベルに達したことに注目しました。

研究中、科学者たちは環境に優しく生産性の高い「アップル」バッテリー用のカソードも作成しました。多層酸化物により、リチウムイオンカソードに匹敵する材料を得ることができましたが、500サイクル以上経過しても90.2%の充電保持率と99.9%を超える効率係数など、いくつかの違いがあります。

リチウムイオン電池は大量のエネルギーを蓄えることができますが、コバルトなど生命や健康に危険な物質も含まれており、このようなエネルギー貯蔵装置のコストはかなり高くなります。

ナトリウムイオン電池は安価で、シンプルで手頃な材料で作られていますが、その性能はリチウムイオン電池に比べて決して劣っていません。

パセリーニ教授によれば、ナトリウムイオン電池はリチウムイオン電池に比べて効率がわずか20％劣るが、この新開発により電池の能力は実質的に同等になったという。

現在、ナトリウムイオン電池は低コストであるにもかかわらず、あまり普及していませんが、科学者たちは、入手しやすく低コストであるため、その開発により最も広く使用される陽極材料になると確信しています。

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