リチウム空気電池！ソフトバンクと物質・材料研究機構NIMSが共同開発に着手

2018年04月16日

カテゴリ:
科学
技術

1: 2018/04/11(水) 20:09:07.27 ID:CAP_USER

文●スピーディー末岡／ASCII編集部
2018年04月11日 19時00分
　ソフトバンクと国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS)は今日11日、次世代電池を研究開発する「NIMS-SoftBank先端技術開発センター」の設置に関する覚書を締結した。両社は次世代電池「リチウム空気電池」の実用化に向けて共同開発を行なう。

　スマホや電気自動車などは、とにかくバッテリーとの戦いだ。どれだけ大容量で長持ちし、さらに軽いことが求められる。さらに、ここ数年でIoTデバイスが増えており、あらゆるモノがインターネットに接続する時代になっていきている。
電源がないところでも長時間に渡って動作しなければいけないモノもある。NIMS-SoftBank先端技術開発センターでは、リチウム空気電池を研究し、2025年頃を目途に実用化を目指す。

　リチウム空気電池は空気中の酸素と化学反応することでエネルギーを生成し、これまでのリチウムイオン電池に比べて、重量エネルギー密度が5倍以上となる理論上究極の蓄電池と言われている。

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http://ascii.jp/elem/000/001/662/1662498/amp/?__twitter_impression=true

引用元: ・【エネルギー】リチウム空気電池！ソフトバンクと物質・材料研究機構NIMSが共同開発に着手[04/11]

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【エネルギー】リチウムイオン電池の寿命を復活させる新再生手法

2018年03月01日

カテゴリ:
技術

1: 2018/01/30(火) 18:31:54.78 ID:CAP_USER

米カリフォルニア大学サンディエゴ校は25日(米国時間)、寿命を迎えたリチウムイオン電池の新たなリサイクル手法を開発したことを発表した。

　リチウムイオン電池は、スマートフォンやノートPCなどで利用されている、リチウムイオンの陽極と陰極間の移動を利用した二次電池。
リチウムやコバルトなどの希少金属がカソード(陰極)、グラファイトなどがアノード(陽極)の材料として使われている。

　リチウムイオン電池が消耗すると、カソード材料のリチウム原子の一部を失ってしまい、カソードの原子構造も変化することで、イオンを出し入れする能力が低下する。

　開発された新たなリサイクル手法は、カソード材料(リチウムコバルト酸化物)を回収したあと、元の状態に復元するという。対象となるカソードは、ほとんどの電気自動車に使用されている、ニッケルやマンガン、コバルトを含む「NMC」となる。

　まず、使用済みリチウムイオン電池からカソード粒子を回収し、リチウム塩を含む高温のアルカリ性溶液中でカソード粒子を加圧し、800℃まで加熱する。

　その後、時間をかけてゆっくりと冷却する焼きなまし(アニール)処理を行なうと、またカソードが電池材料として利用できるという。
なお、前述のアルカリ性溶液は、カソードの復元処理に使いまわせる。

　研究者らが、この再生した粒子から新しいカソードを作製し、実験を行なったところ、オリジナルと同じエネルギー貯蔵容量、充電時間、寿命を持つことが確認されたという。

　Chen氏によれば、このリサイクルプロセスは、新品のカソード粒子を作るのと本質的に同じものであり、使用後の材料も、同じ処理を行なうだけで元に戻せることを示しているとする。

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画像：リチウムイオン電池の使用済みカソード粒子 David Baillot/米カリフォルニア大学サンディエゴ校
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1103/762/01_l.jpg

画像：カリフォルニア大学サンディエゴ校のYang Shi氏(左)とZheng Chen教授(右)
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1103/762/02_l.jpg

PC Watch
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1103762.html

引用元: ・【エネルギー】リチウムイオン電池の寿命を復活させる新再生手法［18/01/30］

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【全固体電池】ホンダと日産が次世代電池　「勝ち技になる可能性大」ＥＶ長距離走行へ開発

2018年01月03日

カテゴリ:
技術

1: 2017/12/22(金) 07:15:42.96 ID:CAP_USER9

ホンダと日産自動車が、電気自動車（ＥＶ）の走行距離を延ばして充電時間も大幅に短縮できる「全固体電池」をそれぞれ開発していることが２１日、分かった。充電に時間がかかるＥＶの弱みを次世代電池で克服し、普及拡大を狙う。トヨタ自動車も開発を急いでおり、電池技術を巡る自動車各社の競争が激化している。

　全固体電池は正極、負極、電解質が全て固体で、液漏れの恐れがなく安全性が高いとされる。数分で充電でき、現在主流のリチウムイオン電池の数十分と比べて大幅に短くできる。大容量化に向いているため、１回の充電で走行できる距離を延ばすことも可能だ。

続きはソースで

配信2017.12.21 16:20
SankeiBiz
https://www.sankeibiz.jp/business/news/171221/bsa1712211620007-n1.htm

引用元: ・【全固体電池】ホンダと日産が次世代電池　「勝ち技になる可能性大」ＥＶ長距離走行へ開発

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【エネルギー】リチウム電池の発火防ぎ寿命延ばす、電解液開発

2017年12月11日

カテゴリ:
技術

1: 2017/11/29(水) 00:52:40.83 ID:CAP_USER

リチウムイオン電池の発火を防ぐ新しい電解液を開発したと、東京大などの研究チームが発表した。

　電池の寿命も延びるという。英科学誌「ネイチャー・エナジー」に２８日、論文が掲載される。

　リチウムイオン電池の電極の間を満たす電解液は、高い電圧でも分解しない有機溶媒が使われている。
現在は「炭酸ジエチル」など発火しやすい物質が含まれているため、電極がショートして温度が上がると発火する欠点がある。

　東大の山田淳夫教授（化学システム工学）らは、こうした物質を含まない難燃性の電解液を開発、充電と放電を１年以上繰り返しても性能がほとんど落ちないことを確認した。
山田教授は「高い安全性と長寿命が要求される車載用電池への利用が期待できる」と話しており、
関連企業との共同研究を進めているという。

続きはソースで

読売新聞
http://www.yomiuri.co.jp/science/20171127-OYT1T50088.html

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リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する電解液を開発/物質・材料研究機構

2017年08月14日

カテゴリ:
技術
資源・材料

1: 2017/07/31(月) 23:13:21.29 ID:CAP_USER

リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する電解液を開発
2017.07.31 NEW

国立研究開発法人物質・材料研究機構

NIMSの研究チームは、リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する新しい電解液を開発しました。

概要

１．国立研究開発法人物質・材料研究機構エネルギー・環境材料研究拠点ナノ材料科学環境拠点リチウム空気電池特別推進チームの久保佳実チームリーダー、辛星 (XIN Xing) ポスドク研究員、伊藤仁彦主幹研究員らの研究チームは、リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する新しい電解液を開発しました。

２．蓄電池 (二次電池) は、電気自動車用電源や、太陽電池で発電された電気をためる家庭用電源として、今後急速に需要が拡大することが予測されます。二次電池の中でも、リチウム空気電池は最高の理論エネルギー密度を有する「究極の二次電池」と言われています。現状、二次電池として広く使用されているリチウムイオン電池は、蓄電容量に相当するエネルギー密度がほぼ限界に達しており、リチウム空気電池によって、蓄電容量の劇的な向上と大幅なコストダウンが期待できます。しかしながら、リチウム空気電池は、放電電圧に比べて充電電圧が高いためエネルギー効率が低く、またリチウム金属負極の寿命が短いという大きな課題がありました。

３．今回、本研究チームでは、リチウム空気電池のエネルギー効率と寿命を大幅に改善する新しい電解液を開発しました。この電解液により、充電時に正極にかかる過剰な電圧 (過電圧) が、従来の1.6 V以上から半分以下の約0.6 Vとなり、エネルギー効率が60%程度から77%まで大きく改善しました。さらに、寿命低下の一因とされていたリチウム金属の樹枝状の析出も防止することで、従来20回以下であった充放電サイクルの寿命が50回以上まで大幅に向上しました。

続きはソースで

▽引用元：国立研究開発法人物質・材料研究機構　2017.07.31
http://www.nims.go.jp/news/press/2017/07/201707311.html

サイクル試験後のリチウム金属負極の断面観察。(a) 従来電解液、(b) 新電解液
http://www.nims.go.jp/news/press/2017/07/hdfqf1000008zg3g-img/img_201707311.jpg

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双極性気分障害の原因を特定/横浜市立大

2017年05月30日

カテゴリ:
医学・医療

1: 2017/05/22(月) 21:54:37.41 ID:CAP_USER

双極性気分障害の原因を特定
Proceedings of the National Academy of Sciencesに掲載

横浜市立大学学術院医学群薬理学五嶋良郎教授らの研究グループは、サンフォード・バーナム・プレビス医学研究所（米国、サンディエゴ）のEvan Snyder博士らと共同で、双極性気分障害*1の患者さんのiPS細胞*2の解析から、collapsin response mediator protein 2 (CRMP2) というタンパク質の翻訳後修飾異常*3を発見しました。

双極性気分障害とは、気分障害と言われる疾患の中の一つのタイプで、躁（そう）状態と鬱（うつ）状態の両方が出現する病態、いわゆる躁鬱（そううつ）病です。
この双極性気分障害の患者さんには古くから炭酸リチウムという薬物が使用され、良く効く人とそうでない人がいることが知られていましたが、なぜ効果があるかはよくわかっていませんでした。

今回の研究において、1) 疾患特異的iPS細胞を使った実験で、炭酸リチウム*4が効く双極性気分障害の患者さんの脳では、CRMP2のリン酸化*5が亢進していること、
2) この亢進は炭酸リチウムで抑えられること、
3) 躁病の動物モデルでは、CRMP2 のリン酸化が亢進していること、CRMP2のリン酸化を起こらないようにしたCRMP2S522Aノックインマウスというモデル動物（後述）では、躁状態が軽減されること、
4) 患者さんの死後脳では、神経の伝達を担う構造体であるシナプスの構造が変化していること、5) 炭酸リチウムの処方を受けていたヒトではCRMP2のリン酸化亢進がみられず、シナプスの構造は正常に保たれていること、を明らかにしました。
本研究により、炭酸リチウムが効く双極性障害患者さんではCRMP2のリン酸化修飾異常が病態と相関しており、その異常は炭酸リチウムで抑制されることが分かりました。
また、この関係は動物モデルでも同様であることが確認されたため、双極性気分障害の新しい治療法の研究開発に大いに役立つと期待されます。

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▽引用元：横浜市立大学　2017.05.12
http://www.yokohama-cu.ac.jp/amedrc/news/20170508_goshima.html

▽関連
Early Edition > Brian T. D. Tobe, doi: 10.1073/pnas.1700111114
Probing the lithium-response pathway in hiPSCs implicates the phosphoregulatory set-point for a cytoskeletal modulator in bipolar pathogenesis
http://www.pnas.org/content/early/2017/05/11/1700111114.full