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エネルギー

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1: 2015/12/08(火) 11:26:06.67 ID:CAP_USER*.net
◆世界初の汎用ナトリウムイオン二次電池が登場、リチウム電池の代替なるか

ノートPCやスマートフォン、電気自動車(EV)はひとえにリチウムイオン電池の登場によって実現したと言っても過言ではなく、今後も、バッテリー性能の向上はテクノロジーの進化にとって重要性を増していくと見られています。

そんな中、リチウムイオン電池を代替すると期待されている「ナトリウムイオン二次電池」の市販版プロトタイプが公開されました。

写真:http://i.gzn.jp/img/2015/12/08/first-na-ion-battery/a04.jpg

そのポスト・リチウムイオン電池として、リチウムと同じアルカリ金属であるナトリウムが注目されており、ナトリウムイオンを使って電荷を運ぶナトリウムイオン電池が有力視されています。

ナトリウムイオン電池は、リチウムイオン電池に比べて電圧が0.3V低いこと、元素としての質量が重いこと、エネルギー密度が低いことなどの欠点はあるものの、ナトリウムはリチウムに比べてクラーク数で1000倍以上大きく、世界中の至る場所で海水から無尽蔵に取り出せるという最大の利点から、実用化が期待されています。

そんな中、フランスの国立科学研究センター(CNRS)とRS2E networkの共同研究グループが、世界で初めてポータブルコンピューター用バッテリーの規格として最も普及している直径1.8センチメートル×長さ6.5センチメートルの円柱「18650」サイズに則したナトリウムイオン電池の開発に成功し、そのプロトタイプを公開しました。

写真:http://i.gzn.jp/img/2015/12/08/first-na-ion-battery/00-top.jpg

ナトリウムイオン電池の開発では電極材料に何を用いるのかが大きなキーファクターであるところ、公開された18650ナトリウムイオン電池の電極材料は企業秘密のため詳細については伏せられましたが重量エネルギー密度は90Wh/kgで充電可能回数は2000サイクル以上を実現しているとのこと。

続きはソースで

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GIGAZINE 2015年12月08日 09時00分00秒
http://gigazine.net/news/20151208-first-na-ion-battery/ 

引用元: 【技術】世界初の汎用ナトリウムイオン二次電池が登場、リチウム電池の代替なるか

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1: 2015/12/05(土) 23:57:39.40 ID:CAP_USER*.net
性能はリチウムイオン電池の6倍、マグネシウム“硫黄”二次電池を開発 山口大学
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1512/04/news039.html

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 山口大学 大学院理工学研究科の研究チームは、既存のリチウムイオン二次電池の代替として期待される高容量なマグネシウム二次電池の開発に成功したと発表した。

 二次電池はエネルギーを発生させる燃料の役割を果たす正極材料(プラス極)と負極材(マイナス極)、さらに電極間エネルギーの媒体となる電解質の3つの要素で構成されている。

現在、一般的に使われている携帯電話などの二次電池には、主に正極材料にコバルト系化合物、負極材料に人造黒鉛(炭)、電解質にはリチウムイオンを使用した有機電解液が使用されている。
しかし、コバルトやリチウムは希少金属であるため、製造コストが高くなるなど、さらなる普及に向けた課題も残っていた。

続きはソースで 

引用元: 【社会】性能はリチウムイオン電池の6倍、マグネシウム“硫黄”二次電池を開発 山口大学

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1: 2015/12/03(木) 12:24:23.23 ID:CAP_USER.net
共同発表:有機薄膜太陽電池で飛躍的なエネルギー変換効率の向上が可能に~新材料開発で光エネルギー損失低減に成功~
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20151202/index.html


ポイント
塗布型有機薄膜太陽電池(塗布型OPV)の実用化には変換効率の向上が課題となっている。
新しい半導体ポリマーの開発により、塗布型OPVの光エネルギー損失が無機太陽電池並みまで低減に成功した。
塗布型OPVの高効率化の起爆剤になると期待できる。


JST 戦略的創造研究推進事業において、理化学研究所 創発物性科学研究センターの尾坂 格 上級研究員、瀧宮 和男 グループディレクターと京都大学 大学院工学研究科の大北 英生 准教授らの共同研究チームは、新しく開発した半導体ポリマー注1)を用いることで、有機薄膜太陽電池(OPV)注2)の光エネルギー損失注3)を無機太陽電池並みまで低減することに成功しました。

OPVは半導体ポリマーをプラスチック基板に塗って薄膜化することで作製できるため、コストや環境負荷を抑えることができます。また、大面積化が容易であるうえに、軽量で柔軟という現在普及している無機太陽電池にはない特長を持つ次世代太陽電池として注目されています。OPVの実用化にはエネルギー変換効率(太陽光エネルギーを電力に変換する効率)の向上が最重要課題です。しかし、一般的にOPVは光エネルギー損失が0.7~1.0eVと無機太陽電池(0.5eV以下)に比べて大きいため、吸収できる太陽光エネルギー(バンドギャップ)に対して出力できる電圧が無機太陽電池に比べて小さく、高効率化の妨げになっていました。

研究チームは、新しく開発した半導体ポリマー「PNOz4T」を用いることで、OPVの光エネルギー損失を無機太陽電池並みの約0.5eVまで低減しました。加えて、エネルギー変換効率も最大で9%とOPVとしては非常に高い値を示しました。これほど光エネルギー損失が小さいうえに、高いエネルギー変換効率を示すOPVはこれまでに報告がありません。また、PNOz4Tの薄膜を分光法により詳細に解析したところ、薄膜を改善することで、エネルギー変換効率がさらに向上する余地があることが分かりました。

本研究で開発したPNOz4Tの性質を最大限に引き出すことができれば、OPVのエネルギー変換効率は実用化レベルの15%程度まで向上する可能性があります。さらに改良を加えることで、2016年度末での12%達成を目指します。

本研究成果は、2015年12月2日(日本時間)に英国のオンライン科学誌「Nature Communications」に公開されます。

続きはソースで

 
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引用元: 【エネルギー技術】有機薄膜太陽電池で飛躍的なエネルギー変換効率の向上が可能に 新材料開発で光エネルギー損失低減に成功 [無断

有機薄膜太陽電池で飛躍的なエネルギー変換効率の向上が可能に 新材料開発で光エネルギー損失低減に成功の続きを読む

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1: 2015/11/28(土) 09:18:53.08 ID:CAP_USER.net
産総研:変換効率11 %の熱電変換モジュールを開発
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2015/pr20151126/pr20151126.html


ポイント

•鉛テルライド(PbTe)熱電変換材料の焼結体にナノ構造を形成することで、性能の劇的な向上に成功
•ナノ構造を形成したPbTe焼結体を用いて熱電変換モジュールを開発して、11 %の変換効率を達成
• 一次エネルギーの60 %以上にものぼる未利用熱エネルギーの電力活用に大きく前進


概要

 国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(以下「産総研」という)省エネルギー研究部門【研究部門長 宗像 鉄雄】熱電変換グループ 太田 道広 主任研究員、山本 淳 研究グループ長、HU Xiaokai 元産総研特別研究員、独立行政法人 日本学術振興会 外国人客員研究員JOOD Priyankaは、鉛テルライド(PbTe)熱電変換材料の焼結体にマグネシウム・テルライド(MgTe)のナノ構造を形成することで高い熱電性能指数ZT = 1.8を実現し、さらにこの材料を用いて変換効率11 %を有する熱電変換モジュールの開発に成功した。

 これまで、熱電変換材料においてはZT = 1.0を超えることが、熱電変換モジュールにおいては7 %の変換効率を超えることが困難であった。今回の成果では、米国ノースウェスタン大学のKANATZIDIS Mercouri G. 教授(兼)米国 アルゴンヌ国立研究所 主任研究員と共に、ナノ構造の形成技術を用いて熱電変換材料の焼結体のZTを1.8(550 ℃)まで向上させることに成功した。さらに、このMgTeナノ構造を形成したPbTe焼結体と電気的・熱的に比較的良好に接合する電極材料を開発して、熱電変換モジュールにおいて11 %の変換効率(高温側600 ℃、低温側10 ℃)を実現した。この高効率熱電変換モジュールを用いることで、未利用熱エネルギーを電力へと変換して活用する道が開けると期待される。

 なお、この技術の詳細は、英国王立化学会の発行する学術論文誌Energy & Environmental Scienceに近く掲載される。

続きはソースで

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引用元: 【材料科学/エネルギー技術】変換効率11%の熱電変換モジュールを開発 未利用熱発電の実現に前進

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1: 2015/11/27(金) 23:47:52.92 ID:CAP_USER.net
地球の周りのダークマターは、長いフィラメント状? - アストロアーツ
http://www.astroarts.co.jp/news/2015/11/24darkmatter/index-j.shtml


シミュレーション研究から、髪の毛のように細長いフィラメント状のダークマターの存在が提唱された。地球の周りにも多く「生えて」いるかもしれない。

【2015年11月24日 NASA JPL】

ダークマター(暗黒物質)は宇宙を構成しているエネルギーと物質のうち27%を占める、目に見えない謎の物質だ。電磁波で検出することはできないが周囲に及ぼす重力的な影響を観測することで、その存在は確実視されている。

1990年代に行われた計算や過去10年間に実施されたシミュレーションによれば、ダークマターは、きめの細かい粒子の流れを作り、同じ速度で動き、銀河の周りを回っているという。
その粒子の流れが地球のような惑星に接近した場合、どんなことが起こるのだろうか。その答えを出すために、NASA JPLのGary Prézeauさんはコンピュータ・シミュレーションを行った。

分析の結果、ダークマターの流れが惑星を通り抜けると粒子が集まり、超高密度のフィラメント状ダークマターとなることが示された。ダークマターの流れは、地球からまるで髪の毛が生えているかのような状態になるはずだという。

続きはソースで

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引用元: 【現代宇宙論】地球の周りのダークマターは、髪の毛のように細長いフィラメント状?

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1: 2015/11/02(月) 23:21:19.50 ID:???*.net
 電気だけを直接のエネルギー源として生きられる微生物が存在することを、理化学研究所と東大の研究チームが初めて突き止めた。
電気による増殖と、その代謝メカニズムを特定した。光や化学物質に続く生物の第三のエネルギー源として注目を集めそうだ。

 この微生物は主に鉱山に生息する化学合成細菌の一種。通常は鉄イオンを酸化して得たエネルギーを使って生きている。

 チームは容器に電極を入れ、鉄イオンを含まない環境でこの細菌を培養した。すると電流が計測され、その量は時間とともに上昇。紫外線で細菌を◯すと電流は大幅に減少したことから、電気エネルギーを使って増殖していることが分かった。

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(黒田悠希)

http://www.sankei.com/life/news/151102/lif1511020018-n1.html

引用元: 【科学】電気で生きる微生物存在 鉱山にすむ細菌、理研などが特定

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