ナトリウムイオン電池は何でできていますか?

ナトリウムイオン電池は、リチウムイオン電池に使用されているものと機能的に類似した材料で作られていますが、ナトリウム(Na⁺)イオンリチウム(Li⁺)の代わりに電荷キャリアとして用いられる。以下に、それらの典型的な構成要素の内訳を示す。

1. 陰極(正極)

放電中にナトリウムイオンが貯蔵される場所はここです。

一般的な陰極材料:

  • 酸化マンガンナトリウム(NaMnO₂)

  • リン酸鉄ナトリウム(NaFePO₄)―LiFePO₄に類似

  • ナトリウムニッケルマンガンコバルト酸化物(NaNMC)

  • プルシアンブルーまたはプルシアンホワイト類似材料 ― 低コストで急速充電可能な材料

2. 陽極(負極)

充電中にナトリウムイオンが貯蔵される場所はここです。

一般的な陽極材料:

  • 硬質炭素— 最も広く使用されている陽極材料

  • スズ(Sn)系合金

  • リンまたはアンチモンをベースとした材料

  • チタン系酸化物(例:NaTi₂(PO₄)₃)

注記:リチウムイオン電池に広く用いられているグラファイトは、ナトリウムイオンのイオン半径が大きいため、ナトリウムとの相性が良くない。

3. 電解質

陰極と陽極の間でナトリウムイオンが移動することを可能にする媒体。

  • 通常はナトリウム塩(NaPF₆、NaClO₄など)有機溶媒(例えば、エチレンカーボネート(EC)やジメチルカーボネート(DMC)など)

  • 一部の新しいデザインでは固体電解質

4. 分離器

陽極と陰極が接触するのを防ぎつつ、イオンの流れを可能にする多孔質膜。

  • 通常はポリプロピレン(PP) or ポリエチレン(PE)概要表:

成分 材料例
陰極 NaMnO₂、NaFePO₄、プルシアンブルー
アノード 硬質炭素、スズ、リン
電解質 EC/DMC中のNaPF₆
分離器 ポリプロピレンまたはポリエチレン膜
 

ナトリウムイオン電池とリチウムイオン電池の比較をご希望でしたらお知らせください。


投稿日時:2025年7月29日