サムスンが実用化を目指すグラフェンバッテリーの仕組み・技術を簡単に解説

SAMSUNGは2021年を目標に、リチウムイオンバッテリーに代わるグラフェンバッテリーのスマホへの実装を目指しています。いったいどのような強みやメリットがあるのでしょうか。

リチウムイオンバッテリーはソニーによる実用化から数十年が経ち、モバイル端末や車のバッテリーなど世界中に普及しています。グラフェンバッテリーとはどのようなものなのでしょうか。

グラフェンバッテリーとは

グラフェンとは炭素原子が蜂の巣のように配置されたシート状の素材で、「驚異の素材」と呼ばれています。335pm(ピコメートル)と非常に薄く、電子移動度が非常に高いという特性を持っています。

バッテリー以外にも、コンクリートや海水を淡水にするなど様々な分野での活躍が期待されています。身近なところでは、振動板にグラフェンコーティングを施したイヤホンが発売されています。

グラフェンバッテリーに用いられる技術はスーパーキャパシタ、電気二重層コンデンサというもので、電気を化学エネルギーとして蓄電するのではなく、電界(電圧がかかっている空間)に蓄えるという仕組みです。

グラフェンバッテリーの研究を進めているのは韓国の技術大学、大邱慶北科学技術院(DGIST)です。層を重ね、バッテリーを構成する点はリチウムイオンバッテリーと同じですが、電子移動度の高さでより効率的であり、化学変化を起こさないため経年劣化しないという強みがあります。充電もより速くなります。

また、レアアースを使用しないという環境面へのメリットもあります。

多くの電子機器に使用されているリチウムイオンバッテリーの技術は頭打ちになっており、これ以上の改善は難しいとされています。グラフェンバッテリーが実現すればリチウムイオンバッテリーから45%もの容量増加が望めるというのですから驚きです。

長時間電力を保持できない、生産技術が確立していないなどの弱点はありますが、着々と開発が進むグラフェンバッテリー。研究開発に取り組んでいるのはSAMSUNGだけではありません。

実用化されれば、スマホの充電の手間やバッテリー切れという概念は薄れていくのかもしれません。

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