チューリッヒ工科大学が、Maksym Kovalenkoさんの研究チームがナノクリスタル（ナノサイズの結晶 100万分の1ミリ単位）を電極に使用し、從來の2倍の容量のリチウムイオンバッテリーを開発した。
- Gigazine:パワーが従来の2倍になるナノクリスタルを使ったリチウムイオンバッテリーが開発される
- http://gigazine.net/news/20130416-battery-of-future/
- Tin nanocrystals for the battery of the future
- http://www.ethlife.ethz.ch/archive_articles/130408_li_ionen_fb/index_EN
通常、リチウムイオンバッテリーは、電極間をリチウムイオンが移動することで電気が発生します。スズは最小4つのリチウムイオン原子を吸収し、その際に体積が4倍になり充電が終わると縮むという性質を持っているため、研究者達はこの問題を解決せねばならなかったとのこと。
通常のリチウムイオンバテってリー
陰極：黒鉛
陽極：ニッケル/コバルト・マンガンの酸化物
今回のリチウムイオンバッテリー
陰極：黒鉛
陽極：スズのナノクリスタル
そこで、研究チームは、極小の結晶（ナノクリスタル）を作成して、浸透性、伝導性のある炭素基盤を組み込んでみたところ、大量のイオンを吸収できる物質を作成することに成功したとのこと。この結果、電極がスポンジのようにリチウムイオンを吸収し、放電時にはイオンを放出する事に成功したという。
実験によって、10ナノメートル（10万分の1ミリ）の結晶が最も効率的であることが判明し、均一なナノクリスタルと、炭素・結着剤によって、從來の2倍の電力をバッテリー内に貯めこむことが可能となりました。今後は、生産コストを下げ、安定供給が出来るようにするため、最も効率よく作用する炭素基盤や結着剤の発見が注目されるのだという。
リチウム電池の容量が2倍になるというのは、素晴らしい。これは、イメージとしては人間の肺胞のようなもののようだ。肺胞は無数の胞で表面積を増やすことで空気の吸収力を高めているが、このナノクリスタルの場合、小さな結晶を大量に並べることでリチウムイオンの吸着面積を増やし、その結果、從來の倍の容量の電気が蓄電できるようだ。從來は、単純にそういうことをやっても、うまく行かなかったのが、今回は、うまくいく方法を見つけたというのが研究成果らしい。
自分がバッテリーでイメージしたのはiPad、iPadは電池の塊で、こういうバッテリーが実用化されるとバッテリー部分の重量が半分になる。またLEDの発光効率が上がり、TSV（貫通電極）による新しい省エネ半導体が使われれば、今の半分以下の重さの300g位のiPadが出来るだろう。300gの何が重要なのかというと、大抵の雑誌の重さが300gであり、紙の本と同じ重さであることであることだ。今や解像度で出版物と同等になったタブレットの唯一の欠点は、もはや重さだけ。その重さの問題がクリアされれば、いよいよ紙の時代は終わりと言える。あとは、この軽いタブレットに筆圧感知ペンが付けば、もう言うことなしだ。Bluetoothのワイヤレス充電ペンスタンドのついた古いiPadでも使える筆圧感知ペンがあれば欲しい。そうなれば、紙と全く同じように使えて、コンピューターの便利さも兼ね備えた物ができる。Apple作ってくれヨォ、電気自動車もバッテリーの重さが半分になって走行距離が伸びる。
