厳寒の気象環境下では、スマートフォンのバッテリー性能が急激に低下し、電力が急速に消失したり、デバイスが突然シャットダウンすることがあります。この長年ユーザーを悩ませてきた低温の問題に対処するため、イスラエルの全固体バッテリースタートアップ企業 Addionics が新しいバッテリー技術を開発し、バッテリーの低温性能を改善することが期待されています。
Addionics が今回発表した技術の核心は、「スマート 3D 多孔集流体」と呼ばれる構造設計であり、これはバッテリー内部の電流の伝送方法を最適化することにあります。従来のバッテリーの集流体は平坦な平面構造ですが、この新技術では微細な孔が無数に開いた立体的な三次元構造を採用し、バッテリー内部のイオンと電荷がより高い効率で移動できるようにしています。
両者の違いは、具体的な比喩を用いて理解できます。普通のバッテリーの集流体は平らな紙のようなものであり、スマート 3D 多孔集流体は微細な孔が開いた金属スポンジに近いです。三次元構造によってイオンが通行できる経路が増え、電荷の流れが改善されることで、バッテリー内部の抵抗が低下します。低温環境では、バッテリー内部のイオンの移動速度が明らかに遅くなり、充放電性能が低下しますが、新しい構造はイオンがよりスムーズに移動できるように助けるため、低温条件下でもバッテリー性能をより良く維持できます。
低温シーンだけでなく、3D 多孔集流体は充電速度の向上にも寄与します。イオンの通行経路が増え、電荷伝達効率が向上するため、バッテリーの充電性能も改善されます。道路に例えるなら、従来のバッテリーは車線が少ない高速道路のようなもので、3D 多孔構造はイオンに追加の車線を設けるようなもので、全体の流れがよりスムーズになります。
新技術はスマートフォンとタブレットのバッテリーに応用可能
この技術がいつ実際にスマートフォンに応用されるかは、外部からの関心の焦点となっています。公式資料によれば、同社はこの技術が電気自動車、トラック、防衛用ドローン、宇宙および電動航空などの分野での応用可能性を強調しています。外メディアの PhoneArena は、この技術がスマートフォンやタブレットに使用できるかどうかを同社に問い合わせたところ、小型デバイスのバッテリーに応用可能との回答を得ました。
同社は、3D 多孔集流体がスマートフォンやタブレットなどの小型バッテリーに使用でき、既存の生産ラインを大幅に変更することなく導入できると述べています。この技術は、従来のリチウムイオンバッテリー構造に新しいデザイン要素を追加して性能を向上させるもので、実現方法としてはシリコンカーバイドバッテリーに似た部分があります。