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リチウムイオン電池

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1: 2014/07/16(水) 02:22:56.09 ID:???.net
■京大、高エネルギー密度を有するマグネシウム金属2次電池を開発

 京都大学は7月11日、既存のリチウムイオン電池からの置き換えが可能な高エネルギー密度を有するマグネシウム金属2次電池を開発したと発表した。

 同成果は、同大大学院 人間・環境学研究科の内本喜晴教授、折笠有基助教、同大大学院工学研究科の陰山洋教授、白眉センターのタッセル・セドリック特定助教らによるもの。
高輝度光科学研究センター(Spring-8)と共同で行われた。詳細は、オンライン科学雑誌「Scientific Reports」に掲載された。(中略)

 今回の研究では、正極材料の結晶構造を精密に制御することにより、マグネシウムイオンの拡散パスを確保したMgFeSiO4正極材料を開発した。同材料を用いることで、既存の正極材料と比較して2倍のマグネシウムイオンを挿入脱離することが可能となった。同材料は、Si-Oの結合によって安定化されているため、長期間にわたって充放電を繰り返すことができる。さらに、研究グループは、マグネシウムビストリフルオロメタンスルホンイミド(Mg(TFSI)2)とトリグライム(Triglyme)を組み合わせた電解質によるマグネシウム金属負極の安定な動作を実証した。なお、今回の研究では、大型放射光施設Spring-8の高輝度放射光を用いることにより、安定で高エネルギー密度の充放電反応のメカニズムの解明に成功した。そして、この正極と電解質に、マグネシウム金属を負極として組み合わせて、
世界最高性能のマグネシウム2次電池を作製できたという。(後略)

詳細・続きはソースで

http://news.mynavi.jp/news/2014/07/14/355/
http://news.mynavi.jp/ マイナビニュース [2014/07/14] 配信
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1403379058/117 依頼

Press Release (2014/07/11)
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20140711/index.html

High energy density rechargeable magnesium battery using earth-abundant and non-toxic elements
http://www.nature.com/srep/2014/140711/srep05622/full/srep05622.html

引用元: 【材料科学】京大、高エネルギー密度を有するマグネシウム金属2次電池を開発

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1: 2014/08/01(金) 22:32:48.45 ID:???.net
電気自動車などに使われるリチウムイオン電池の寿命を従来の6倍以上の70年にできる材料を開発したと、京都大の田中功教授らの研究グループが発表した。太陽光発電など再生可能エネルギーの蓄電にも応用が期待されるという。論文は1日、英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズに掲載された。

電気自動車や太陽光パネルなどの蓄電用リチウムイオン電池は、高い安全性と低コスト、長寿命が求められる。(2014/08/01-18:20)
http://www.jiji.com/jc/c?g=soc_30&k=2014080100756

革新的材料設計手法により超長寿命2次電池開発に成功
-多数の高精度計算データを活用して材料開発を大幅に加速-(京都大学プレスリリース)
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2014/140730_1.htm

図:LiFePO4の原子の一部を他の元素で置換した場合の体積変化の計算結果の一例。
上部の長方体の各面に記載されている原子は、Liの置換元素(赤)、Feの置換元素(緑)、Pの置換元素(水色)を示しています。
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2014/images/140730_1/01.jpg

論文 "Accelerated discovery of cathode materials with prolonged cycle life for lithium-ion battery"
Nature Communications, doi:10.1038/ncomms5553
http://www.nature.com/ncomms/2014/140801/ncomms5553/full/ncomms5553.html

引用元: 【エネルギー】超長寿命の電池材料、従来比6倍以上の70年=電気自動車など応用期待-京大

超長寿命の電池材料 寿命を従来比6倍以上の70年に?の続きを読む

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1: 2014/07/28(月) 23:37:18.65 ID:???0.net
長寿命な「フロー電池」の革新的EV、欧州で公道走行認可
http://wired.jp/wp-content/uploads/2014/07/car4_2.jpg

革新的な「フロー電池」で走るEVが、ヨーロッパで公道走行を認可された。
開発したNanoflowcell社によると、航続距離は最長600km、最高時速は350kmだという。

革新的な電池システムを使用する電気自動車が、ヨーロッパの公道での走行を認可された。
プレスリリースによると、Nanoflowcell社のシステムは、4カ月前に開催された「ジュネーヴ・モーターショー」で試作品が初めて公開されたが、今回、ドイツの認証機関TUV-SUD(テュフズード)によって、ドイツの公道、ひいては欧州全体での公道使用が認められた。

Nanoflowcell社が開発したEV「Quant e-Sportlimousine」(クアントeスポーツリムジン)は、独自開発した小型のフロー(流動)電池(イオンの酸化還元反応を溶液のポンプ循環によって進行させて、充電と放電を行う電池)である、「nanoFLOWCELL」を動力とする。

フロー電池では、2種類の化学物質(通常は金属塩)が電池内の液体に溶けていて、膜で隔てられている。
膜ではイオン交換が起こるが、液体自体は混ざらない。電池の充電中は、電気エネルギーによって、
液体の一方で化学的還元反応、もう一方で酸化反応が起こる。電池の使用中には逆の反応が起こる。
Nanoflowcell社によると、nanoFLOWCELLではこのプロセスを非常に効率的にしたため電池を小型化でき、試作車の航続距離は最長600kmになったという。

続きはソースで

動画
QUANT e-Sportlimousine with nanoFLOWCELL? drive
http://youtu.be/RqLpqR0SPnQ



http://wired.jp/2014/07/24/quant-nanoflowcell/

引用元: 【自動車】リチウム電池の5倍の性能「フロー電池」の革新的EV、欧州で公道走行認可 航続距離は最長600km、最高時速は350km

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1: 2014/07/18(金) 18:35:48.82 ID:???.net
■東大 容量がリチウムイオン電池の7倍!? 酸化物イオンを使う新原理の二次電池

 東京大学大学院工学研究科教授の水野哲孝氏のグループと日本触媒は、現行のリチウムイオン電池の7倍に達するエネルギー密度を可能とする、新原理の二次電池の動作を実証したと発表した。この新原理の二次電池は、正極中における酸化物イオンと過酸化物イオンの酸化還元反応を利用する。

 東京大学大学院工学研究科は2014年7月14日、現行のリチウムイオン電池の7倍に達するエネルギー密度を可能とする、新原理の二次電池の動作を実証したと発表した。同研究科応用化学専攻教授の水野哲孝氏のグループと日本触媒が共同で研究した成果となる。満充電からの走行距離の短さが最大の課題になっている電気自動車向け次世代二次電池としての実用化が期待できるという。

 現行のリチウムイオン電池は、正極材料として用いるリチウムの遷移金属(コバルトやマンガンなど)酸化物の酸化還元反応によってリチウムイオンが出入りすることで充電や放電を行っている。しかし、この酸化還元反応で重要な役割を果たす遷移金属は原子量が大きい。このため、重量当たりのエネルギー密度には理論的な限界がある。

 一方、次世代二次電池として基礎研究が進められているリチウム空気電池の場合、正極材料は空気中の酸素を使う。

このため重量当たりのエネルギー密度は極めて高く、究極の二次電池ともいわれている。しかし放電反応時に発生する過酸化リチウムなどによる正極の閉塞や、酸素を取り入れるための開放構造に由来する水分や二酸化炭素の混入による電極や電解液の劣化など、解決すべき課題は山積している。

 これらに対して、今回発表された新原理の二次電池システムは、正極反応として固体内の酸化物イオン(O2-)と過酸化物イオン(O22-)の間の酸化還元反応を用いる点で異なる。

続きはソースで


http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1407/18/news062.html
http://monoist.atmarkit.co.jp/ MONOist(モノイスト (2014年07月18日 11時20分 更新)配信
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1403379058/129 依頼

引用元: 【材料技術】東大 容量がリチウムイオン電池の7倍!? 酸化物イオンを使う新原理の二次電池

東大 容量がリチウムイオン電池の7倍の二次電池の原理を発表!の続きを読む

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1: 2014/07/14(月) 19:09:17.29 ID:???0.net

 京都大学は7月11日、既存のリチウムイオン電池からの置き換えが可能な高エネルギー密度を有するマグネシウム金属2次電池を開発したと発表した。
http://news.mynavi.jp/news/2014/07/14/355/images/001l.jpg
 同成果は、同大大学院 人間・環境学研究科の内本喜晴教授、折笠有基助教、同大大学院 工学研究科の陰山洋教授、白眉センターのタッセル・セドリック特定助教らによるもの。高輝度光科学研究センター(Spring-8)と共同で行われた。
詳細は、オンライン科学雑誌「Scientific Reports」に掲載された。

 マグネシウム2次電池は高い理論容量密度を持ち、資源量が豊富で、安全性が高いという利点から、リチウムイオン電池を超える2次電池として実用化が期待されている。しかし、2価のマグネシウムイオンは1価のリチウムイオンと比較して、相互作用が強く、固相内で拡散しにくく、電極反応が極端に遅いことが問題だった。
また、マグネシウム金属を繰り返し溶解析出することが可能な、安定かつ安全に充電・放電を行うためのマグネシウム電解液が見つかっていない。つまり、マグネシウム2次電池の創製には、正極・電解液それぞれの問題点を解決する必要があった。

 今回の研究では、正極材料の結晶構造を精密に制御することにより、マグネシウムイオンの拡散パスを確保したMgFeSiO4正極材料を開発した。

続きはソースで

http://news.mynavi.jp/news/2014/07/14/355/


引用元: 【科学】京大、高エネルギー密度を有するマグネシウム金属2次電池を開発


リチウムイオン電池と置換出来るマグネシウム電池を開発!の続きを読む

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~~引用ここから~~

1: 2014/07/15(火) 00:12:55.39 ID:???0.net

次世代電池:充電容量7倍…リチウムイオン比 原理を開発
毎日新聞 2014年07月14日 23時02分
http://mainichi.jp/select/news/20140715k0000m040134000c.html

 携帯電話などに広く使われるリチウムイオン電池と比べ約7倍のエネルギーをためることができる次世代型の充電式電池の原理を開発したと、東京大工学系研究科の水野哲孝教授(応用化学)らの研究チームが14日、英科学誌サイエンティフィック・リポーツに発表した。
実用化できれば、電気自動車の航続距離を飛躍的に伸ばすことが期待される。

 リチウムイオン電池は、プラス側の電極に主にコバルト酸リチウムが使われているが、希少な重金属のコバルトを使うため高価で重いのが課題とされる。

続きはソースで

【千葉紀和】
~~引用ここまで~~



引用元: 【次世代電池】充電容量7倍リチウムイオン電池と比べ 東工大教授らが原理を開発


従来のリチウムイオン電池より充電容量が7倍の電池の原理を開発の続きを読む
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