アルミニウム電池

アルミニウムベースの電池には様々な種類があり、そのいくつかを以下に挙げる。^{[ 1 ]}

• アルミニウム空気電池は、充電できない電池です。アルミニウム空気電池（Al-空気電池）は、空気中の酸素とアルミニウムの反応によって電気を生成します。あらゆる電池の中で最も高いエネルギー密度を誇りますが、従来の電解液を使用する場合、陽極のコストが高く、副産物の除去に問題があるため、広く普及していません。
• アルミニウムイオン電池は、アルミニウムイオンがエネルギーを供給する充電式電池の一種です。
• アルミニウム-塩素電池は1970年代にアメリカ空軍によって特許を取得し、主に軍事用途向けに設計されました。アルミニウムの陽極と、グラファイト基板の陰極に塩素を塗布して使用します。この電池を動作させるには高温が必要です。
• アルミニウム硫黄電池はアメリカの研究者によって大きな成果をあげて研究されましたが、量産化にはまだ程遠いようです。充電式アルミニウム硫黄電池は2016年にメリーランド大学で初めて実証されました。^{[ 2 ]} 2022年8月、MITの研究者たちは、理想的な温度110℃で動作する新しいタイプの低コスト無機イオン液体電解質アルミニウム硫黄電池を開発したと主張しました。^{[ 3 ]} 2024年には、研究者たちは、水の沸点よりも低い85℃でアルミニウム硫黄電池（四元系アルカリクロロアルミネート溶融電解質）を動作させたと報告しました。^{[ 4 ]}
• Al-Fe-O、Al-Cu-O、Al-Fe-OH電池は、軍用ハイブリッド車両向けに研究者によって提案されています。それぞれの実用比エネルギーは、455、440、380Wh/kgとされています。^{[ 5 ]}
• 酸性電解液を使用するAl-MnO二酸化マンガン電池。この電池は1.9ボルトの高電圧を発生します。別のバリエーションでは、陽極液として塩基（水酸化カリウム）を、陰極液として硫酸を使用します。両セルの電解液が混ざるのを防ぐため、両セルはわずかに透過性のあるフィルムで分離されています。この構成では、2.6～2.85ボルトの高電圧が発生します。
• Al-ガラス系。Baiocchiによるイタリア特許^{[ 6 ]}で報告されているように、一般的なシリカガラスとアルミニウム箔（他の部品は不要）の界面において、金属の融点付近の温度で、系を抵抗負荷に近づけると電流が流れ、電圧が発生します。この現象はBaiocchiによって初めて観察され、その後Dell'Eraら（2013）^{[ 7 ]が}この電気化学系の研究と特性評価を開始しました。

参考文献

1. エルファニ、アミール;ムハンマディ、ミラド。ネシャット、ソヘイル・アスガリ。シャルチ、モハマド・マスード。バラミニアン、ファルシャド (2015-01-01)。「タグチメソッドによるアルミニウム一次電池の検討」エネルギー技術と政策。2 (1): 19–27。Bibcode : 2015EneTP...2...19E。土井: 10.1080/23317000.2014.999292。
2. Gao, Tao (2016). 「イオン液体電解質を用いた充電式Al/S電池」. Angewandte Chemie International Edition . 55 (34): 9898– 9901. doi : 10.1002/anie.201603531 . PMID 27417442 . 
3. David L. Chandler (2022年8月24日). 「低コストバッテリーのための新たなコンセプト」 . 2023年8月25日閲覧。
4. 孟、嘉深;ホン、徐峰。シャオ、ジトン。徐、林漢。朱、陸君。ジア・ヨンフェン。リュウ、ファン。マイ、麗強。パン・クアンクアン（2024）。「第四級溶融塩電解質を使用し、85 °C で動作する急速充電アルミニウム硫黄電池」。ネイチャーコミュニケーションズ。15 (596): 596。Bibcode : 2024NatCo..15..596M。土井: 10.1038/s41467-024-44691-8。PMC 10796388。PMID 38238327。  
5. 戦闘ハイブリッド電力システム構成要素技術：技術的課題と研究の優先事項。米国科学アカデミー。2002年。doi ： 10.17226 / 10595。ISBN 978-0-309-54230-2. 2014年4月28日閲覧。
6. L. Biocchi、イタリア特許出願 RM2005A000175 (2005)。
7. Dell'Era, A.; Pasquali, M.; Curulli, A.; Zane, D. (2013). 「高温におけるガラス/Al反応の電気化学的特性評価」. Journal of Non-Crystalline Solids . 370 : 37– 43. Bibcode : 2013JNCS..370...37D . doi : 10.1016/j.jnoncrysol.2013.03.033 .