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充電

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1: 2015/11/04(水) 07:48:13.62 ID:???.net
夢の「リチウム-空気電池」に向けて一歩前進 (ニュースイッチ) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20151103-00010002-newswitch-sctch

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http://amd.c.yimg.jp/im_sigg_.aQQKLnaX29Dhk8wbWlIw---x900-y499-q90/amd/20151103-00010002-newswitch-000-1-view.jpg
グラフェン正極での充放電の模式図(Tao Liu, Gabriella Bocchetti and Clare P. Grey)


英ケンブリッジ大などが安定性向上で数百回の充放電に成功

 重さやコストを現在の5分の1程度にできるうえ、電気自動車(EV)の走行距離をガソリン車並みに伸ばすことが可能になると言われるリチウム-空気バッテリー(リチウム-酸素バッテリー)。究極の二次電池の候補の一つともされるが、実用化に向けては課題も多い。そうした中、課題のいくつかを解決することで安定性や効率を向上させ、数百回繰り返し充電できる改良型リチウム-空気バッテリーのプロトタイプを、英ケンブリッジ大学などの研究チームが開発した。詳細は10月30日付の米サイエンス誌に掲載された。

 リチウム-空気バッテリーは、金属リチウムを負極の活物質に、空気中の酸素を正極の活物質として利用し、リチウムと酸素の化学反応で電気を作り出す。原料となる酸素は空気から取り込み、持ち運ぶ必要がないため、理論上、単位重量あたりの貯蔵エネルギーをガソリン程度にまで高くでき、現在のEVに使われているリチウムイオン電池の10倍ほどのエネルギーを蓄えられるという。

 その分、実用化も難しく、放電中に酸化リチウムが作られ、電解質が腐食したり、副生成物が電極を覆って機能を低下させしたり、といった問題が指摘されている。

 今回、ケンブリッジ大のチームが開発した手法は、リチウム-空気バッテリーの実用化に向け大きな一歩を示す成果で、その改良の一つが有機溶剤であるジメトキシエタンの電解質にヨウ化リチウムと水を加えたこと。これまでのバッテリーでは過酸化リチウムが生成して電極にこびりついてしまい、再充電を邪魔していた。

 それに対し、このバッテリーでは、リチウムイオンが正極で酸素と反応して水酸化リチウムの結晶ができるものの、水酸化リチウムはバッテリーの再充電が始まると素早く分解される(模式図参照)。

 さらに正極材料にも工夫を凝らしてある。従来のリチウム-空気バッテリーではさまざまな形状の多孔質カーボン(グラファイト)が使われることが多かったが、研究チームでは多孔質の還元型酸化グラフェンを正極に採用。原子1個分の厚みしかない炭素シートのグラフェンを酸化した後、炭素だけの状態に還元し、穴の多い多孔質にしたもので、こうすることで生成した結晶が正極に付着しにくくした。

 実際に試作したバッテリーで実験したところ、性能低下を見せながらも数百サイクルの充放電ができた。論文の筆頭著者であるケンブリッジ大化学部のクレア・グレイ教授は、現在のEVに使われているリチウムイオンバッテリーに比べ、1kg当たり少なくとも5倍のエネルギーを貯蔵できるとみている。

 ただし、商業化に向けてはまだ多くの課題が残されている。まずEVが必要とするレベルに対し、電流密度が20分の1から50分の1と十分ではない点。さらに、爆発やショートの原因となるリチウムの樹状突起が負極にできないようにする工夫や、今回の実験が純酸素の雰囲気で行われ、空気に含まれる二酸化炭素や窒素、水分などによる金属電極への影響を考慮していないことなどだ。

 そうしたことから、リチウム-空気バッテリーの効率性・安定性の向上に一定の道筋をつけた重要な研究成果ではあるが、実用的なリチウム-空気バッテリーの開発には、少なくともあと10年はかかるとみられている。

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引用元: 【技術】夢の「リチウム-空気電池」に向けて一歩前進 安定性向上で数百回の充放電に成功 英ケンブリッジ大など

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1: 2015/10/02(金) 01:15:48.83 ID:???*.net
電波を「収穫」し電力に変換、英で新技術公開
http://www.afpbb.com/articles/-/3061871?ctm_campaign=hover_menu


【10月1日 AFP】周囲に飛び交う電波を、低電力機器の充電に使用可能な電力に変換できるとされる「エネルギー収穫技術」が9月30日、英ロンドン(London)で公開された。

 この「フリーボルト(Freevolt)」技術は、英国のポール・ドレイソン(Paul Drayson)元科学技術相によって、英国王立科学研究所(Royal Institution)の階段教室で発表された。
ここは、英科学者で電磁気学の祖、マイケル・ファラデー(Michael Faraday)が19世紀に講義を行っていた場所だ。

 ドレイソン氏は、会場の出席者らが使用している携帯電話からの信号によって生成したエネルギーでスピーカーを作動させる実験を披露した。

 フリーボルト技術では、交流電流を直流に変換する整流器と多帯域アンテナを備えている。
共同開発した英企業ドレイソン・テクノロジーズ(Drayson Technologies)と英インペリアル・カレッジ・ロンドン(Imperial College London)は声明で、同技術は「多様な電波周波数帯域からエネルギーを吸収できる」と述べている。

 ドレイソン氏は「企業は長年にわたり、WiFi機器、携帯電話、放送網などからエネルギーを取り込む方法の研究を続けている」「だが、収穫されるエネルギーがごく少量しかないので、一筋縄ではいかない」と語った。

続きはソースで

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(c)AFP

引用元: 【技術】電波を「収穫」し電力に変換

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1: 2015/08/16(日) 20:56:30.32 ID:LW2zirq2*.net
2015.8.16

道路を走行するだけで、電気自動車のバッテリーがワイヤレス・チャージされていく…。

そんな夢のようなテクノロジーの実験を、イギリスの政府交通機関、Highways Englandが開始した。

・開発中のワイヤレス充電テクノロジー

“Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT)”と題された、イギリス政府主導で開発中の新しい技術。

自動車側にはワイヤレステクノロジーを搭載し、充電設備を備えた道路上を走行することで、絶えずチャージができるとのこと。

18ヶ月のトライアルを経た後、イギリス国内の高速道路と国道で、この新しい技術がきちんと問題なく機能するか設置実験も行われる予定だ。

DWPTの技術の全貌は未だ明らかになっていないが、現在はさまざまな会社と共に研究を進めているようで、詳細は土建業者が決まったところで発表される予定。

この技術が世界に輸出されれば、日本の高速道路でも走るだけで電気がチャージされるかもしれない。

・バッテリー・ステーションの増設計画も

このほかイギリス政府は、電気自動車を広く普及させるため20マイル間隔でチャージ・ステーションを建設する計画も推し進めているとのこと。

地球に優しい電気自動車が、ますます普及するきっかけになる画期的な取り組みに期待したい。

Electric Highways
(記事の続きや関連情報はリンク先で)

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引用元:Techable(テッカブル) http://techable.jp/archives/29869

引用元: 【科学】 走るだけで電気自動車を充電!夢の道路計画をイギリス政府が発表 [Techable]

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1: 2015/06/19(金) 12:21:18.29 ID:???.net
蓄電・発電機器:存在が不明だった二次電池の“中間状態”、高速充電に効果があることが明らかに - スマートジャパン
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1506/17/news038.html
東京大学工学部 電池の充電を速くする"中間状態"を解明:化学システム工学専攻 山田淳夫教授
http://www.t.u-tokyo.ac.jp/epage/release/2015/20150616003.html
http://www.t.u-tokyo.ac.jp/pdf/2015/20150616_yamada.pdf

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http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1506/17/rk_150616_tokyo01.jpg
図1 今回の研究で明らかになった中間状態の構造 出典:東京大学

http://www.t.u-tokyo.ac.jp/epage/release/20150616_yamada.jpg


東京大学の研究グループは、電池の充電速度の高速化に関係するといわれていた、電気をためる物質の“中間状態”を人工的に作り出すことに成功。充電速度を早くするためには、充電時に中間状態を発現させることが重要な方向性であることを明らかにした。


 電気を蓄え必要に応じて取り出すことのできる二次電池は、スマートフォンや電気自動車など身の周りの生活用品から、再生可能エネルギーの出力変動への応用など、あらゆる場面に用途が広がっている。現在の主流はリチウムイオン電池だ。しかしどんな用途であれ、電池の充電が現在より速やかに行えるようになれば利便性の向上が見込める。東京大学の研究グループは2015年6月16日、高速充電が可能な二次電池の開発につながる研究成果を発表した。

 これまでの研究では、電気を蓄える物質には充電状態でも放電状態でもない“中間状態”が存在し、これが充電反応中に現れることで充電を素早く行うことができるという学説が複数発表されてきた。しかしその内容は中間状態が本当に存在するのか、存在したとしてもどのような場合に現れるのかという議論にとどまっており、中間状態の具体的な性質については明らかにされていなかった。

 今回、東京大学工学系研究科の山田淳夫教授と西村真一特任研究員らの研究グループは、電気を蓄える物質の元素の構成比や熱処理の条件を最適化することで、室温で長時間安定的に存在する中間状態が人工的に得られることを発見した。

続きはソースで

ダウンロード



引用元: 【電気化学】存在が不明だった二次電池の“中間状態”、高速充電に効果があることが明らかに 東大

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1: 2015/05/20(水) 09:02:46.42 ID:???*.net
スマートフォンの充電器や、非接触のICカードなど、無線で電気を供給する技術の開発が進んでいますが、車輪に電気を無線で送って走行する新しいタイプの乗用車を東京大学などのグループが開発し、燃費の向上につながると期待されています。

離れた場所に電気を無線で供給する技術は、スマートフォンの充電器や、Suicaなどといった非接触のICカードなどに生かされていますが、東京大学大学院の藤本博志准教授のグループは、車輪に取り付けたモーターに無線で電気を供給する新しいタイプの乗用車を開発しました。

後輪に取り付けられたモーターには電源ケーブルがつながっておらず、導線を巻いたコイルがおよそ10センチ離れた車体側と向かい合わせに設置されています。
コイルに働く磁力が変化すると導線に電気が流れる「電磁誘導」という原理を用い、さらに、電気を伝える効率を上げる「共鳴」という現象を利用することなどで、ロスする電気の量を4%まで抑えることに成功しました。

続きはソースで

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http://www3.nhk.or.jp/news/html/20150520/k10010085191000.html

引用元: 【技術】無線で電気送って走行する新型自動車を開発 東大

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1: 2015/04/09(木) 00:53:47.92 ID:???.net
掲載日:2015年4月8日
http://jp.techcrunch.com/2015/04/08/20150407aluminum-ion/

▶ New aluminium-ion battery from Stanford - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=ZKIcYk7E9lU



 スタンフォード大学の科学者たちがこのほどプロトタイプを開発した、折り曲げられる電池は、アルミニウム製で素早く充電でき、寿命も長くて、リチウム電池より安全(揮発性の素材ではなく、セルに穴が開いても引火しない)と言われる。したがってそのアルミニウムイオン電池により、未来の消費者電子製品はより安全になり、早く充電でき、より薄くなるだけでなく折り曲げられるようにもなる。これらはとくに、ウェアラブルにとってありがたい特性だ。

 折り曲げられるリチウムイオン電池はすでに研究開発が進んでいるが、しかしアルミニウムはコストと安全性でリチウムより有利だ。そのため、研究者たちの関心も持続している。高性能で商用製品として完成したアルミニウムイオン電池はまだ先の課題だが、スタンフォードの研究者たちは、セルの正極にグラファイト(炭素素材)を使うと良いパフォーマンスが得られることを発見した。

 彼らの電池は7500回あまりの充電に、出力の損耗なく持ちこたえたが、ほかの研究室が作ったアルミ電池は約100回の充電で寿命が尽きた。彼らはNature誌に発表した記事の中で、“超高速のアルミニウムイオン電池が数千回あまりの充電に耐える安定性を示したのはこれが初めてだ”、と述べている。

 彼らがその電池に使用しているイオン性電解液は、室温では液状の塩である。その点でもこのプロトタイプのセルは安全で、現状ではポリマーでコーティングした柔軟性のある小袋に収められている。電池の電圧は2ボルトで、これもそのほかの研究者たちがアルミニウムで達成した電圧より高い。

続きはソースで

no title

<参照>
Aluminum battery from Stanford offers safe alternative to conventional batteries | Precourt Institute for Energy
https://energy.stanford.edu/news/aluminum-battery-stanford-offers-safe-alternative-conventional-batteries

An ultrafast rechargeable aluminium-ion battery : Nature : Nature Publishing Group
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14340.html

引用元: 【電気化学】スタンフォードの科学者たちが将来有望なアルミニウムイオン電池のプロトタイプを完成…リチウムを置換か

【すごい】スタンフォードの科学者たちが将来有望なアルミニウムイオン電池のプロトタイプを完成…リチウムを置換かの続きを読む
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