コバルト価格の高騰が新たな電池技術の進化をもたらした
1980年、ジョン・グッドノーがオックスフォードで最初のリチウムイオン電池を発明した。しかし、コバルトへの依存は、その高コストとその採掘をめぐる倫理的問題のために批判を浴びている。
リチウムイオン電池におけるコバルトの役割
コバルトはほとんどの商業用リチウムイオン電池に不可欠であり、電池を安定させ、高いエネルギー密度を提供する能力が評価されている。これらの電池は、通常グラファイトからなる正極と、リチウム、コバルト、酸素の複合体からなる負極を備えている。コバルトはエネルギー密度が高いため、携帯電子機器や電気自動車（EV）に最適である。
しかし、コバルトの需要は価格の高騰を招き、特にコンゴ共和国における非倫理的な採掘行為を助長している。児童労働を含む人権侵害は、コバルト採掘産業を悩ませてきた。このため、電子機器メーカーやEVメーカーは、コストを削減し、こうした虐待への加担を避けるため、代替品を求めるようになっている。
コバルトフリー電池へのシフト
こうした課題に対応するため、各社はバッテリーの配合からコバルトを削減または排除する技術革新を進めている。テスラのバッテリーサプライヤーであるパナソニックは、コバルトフリー電池の開発を発表した。ジョン・グッドノーを含む研究者たちは、コバルトに依存しない新技術を開拓している。
従来のリチウムイオン電池の設計は進化している。例えば、EV用バッテリーパックでは、負極にニッケルが多く含まれるようになり、コバルトの使用量が減っている。しかし、この転換は、加工コストの増加や、サムスン・ノート7のバッテリー発火のような事件に見られるような発火リスクの増加など、独自の課題をもたらしている。
代替材料の探求
新しいバッテリー技術では、マンガンや 鉄などの材料が研究されている。これらの元素はロックソルト構造を形成することができ、コバルトやニッケルほどエネルギー密度は高くないものの、実行可能な代替材料を提供する。この岩塩構造は、いくつかのデバイスに実装され、その可能性を示している。
さらに、ソリッド・ステート・バッテリーの開発も有望な手段である。これらのバッテリーは、より多くのリチウムを必要とするかもしれないが、必ずしもコバルトを必要としないため、現在のリチウムイオンバッテリーよりも安全性が高まる。BMW、トヨタ、ホンダなどの企業が、固体電池の研究を積極的に進めている。しかし、マサチューセッツ工科大学（MIT）のオリベッティのような専門家は、この技術が市場に出回るのは少なくとも2025年以降になるだろうと警告している。
業界の取り組みと倫理的調達
その間に、企業はコバルトの使用量を最小限に抑え、倫理的な調達方法を改善しようと努力している。アップルやサムスンなどの大手企業が参加する「責任あるコバルト・イニシアティブ」は、コバルト生産における環境・社会問題に取り組むことを目的としている。アップルは、安全性と倫理基準の遵守を確実にするため、鉱山業者からコバルトを直接購入することで重要な措置を講じている。
結論
バッテリー技術の進化は、コバルトに関連する高コストと倫理的懸念によって推進されている。コバルトは高エネルギー密度のバッテリーにとって極めて重要であるが、業界は持続可能な代替物を見つけるために急速に革新している。ニッケル含有量の増加から、コバルトフリー電池やソリッドステート電池の開発まで、エネルギー貯蔵の未来は、より倫理的でコスト効率の高いものになりそうだ。ソリッドステート技術が主流になるまで、業界はコバルトの使用量を削減し、サプライチェーンの倫理基準を改善し続けるだろう。
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