なぜ現代の電池には塩水が使用されないのでしょうか?
イオン伝導率:塩水は、バッテリーで一般的に使用される他の電解質と比較して、イオン伝導率が比較的低くなります。塩水中のナトリウムおよび塩化物イオンの移動度は、バッテリー電解液で使用される特別に設計されたイオンの移動度よりも低くなります。これにより、塩水電池の内部抵抗が増加し、効率が低下します。
腐食と材料の適合性:塩水は、バッテリーの構造に使用されるほとんどの金属や材料に対して非常に腐食性が高くなります。塩化物イオンの存在により金属の腐食が促進され、バッテリー寿命の短縮や安全上の問題が生じる可能性があります。これにより、塩水電池に使用できる材料の選択が制限されます。
電圧とエネルギー密度:塩水バッテリーは、通常、他の電解質を使用したバッテリーと比べて、電圧とエネルギー密度が低くなります。塩水中での電気化学反応によって生成される起電力 (EMF) は比較的小さいため、全体的なバッテリー電圧が低くなります。さらに、塩水電池のエネルギー密度は低いため、相当量のエネルギーを蓄える能力が制限されます。
充電可能性:塩水電池は通常、充電できないか、充電能力が限られています。塩水バッテリーに関与する電気化学反応は、効率的な再充電を妨げ、バッテリー寿命を縮める不溶性化合物の形成につながることがよくあります。
塩水は、簡単なサイエンス フェアの実験や教育用デモンストレーションで電解質として使用できますが、前述の制限があるため、現代のバッテリー技術で使用するには現実的な選択肢ではありません。先進的なバッテリー システムは、最適化された電解質、電極材料、セル設計を利用して、実用化に不可欠な効率、エネルギー密度、再充電可能性の向上を実現します。