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密度

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1: 2018/11/25(日) 13:33:55.96 ID:CAP_USER
産業技術総合研究所(産総研) は、導電性基板上に蒸着でナノメートルスケールの一酸化ケイ素(SiO)薄膜を形成し、その上に導電助剤を積層させた構造のリチウムイオン2次電池用電極(負極)を開発したと発表した。

同成果は、産総研 先進コーティング技術研究センター エネルギー応用材料研究チームの間宮幹人主任研究員、秋本順二研究チーム長らによるもの。詳細は11月27日~29日にかけて大阪市で開催される「第59回電池討論会」で発表される予定だという。

この積層構造を有する電極の充放電特性は、容量が現在主流である黒鉛負極(372mAh/g)の約5倍に相当し、一酸化ケイ素の理論容量2007mAh/gとほぼ一致したとする。また、開発した電極は充放電を200サイクル以上繰り返しても容量は維持され、高容量で長寿命な特性を持つことが明らかとなった。今回開発した電極により、負極のエネルギー密度が向上し、リチウムイオン2次電池の高容量化や小型化が促進されると期待される。

■従来型電極と今回開発した電極の構造の模式図 (出所:産総研Webサイト)
https://news.mynavi.jp/article/20181125-730074/images/001.jpg

スマートフォンや電気自動車などリチウムイオン2次電池の市場は急速に拡大しており、市場調査会社の予測によると2021年には2015年の約2倍の4兆円規模に成長するとされている。市場拡大に伴い電池の高性能化や安全性の向上に向けた開発が盛んに行われている。

負極としては従来の黒鉛より数倍から十数倍の理論容量を持ち供給の安定性に優れたケイ素系負極が次世代負極の最有力とされている。中でも一酸化ケイ素は、汎用の黒鉛負極(372mAh/g)に比べて、理論容量が2007mAh/gにも達するため期待されている。現行の塗工法で作製した一酸化ケイ素電極でも、1200mAh/g程度の容量を示すが、容量のサイクル劣化の問題が残り、一酸化ケイ素単体では実用化されていない。一方、一酸化ケイ素と黒鉛の混合物を用いた電極が開発され、黒鉛電極の2倍を超える800mAh/g程度の容量の製品が市場へ出始めているが、一酸化ケイ素材料本来の性能を十分引き出すには至っていない。

産総研では、次世代の2次電池の開発を材料化学の見地から進めてきており、正極、負極、固体電解質と電池全般の部材用の新規材料開発に取り組んできた。一酸化ケイ素は蒸気圧が高く、高温減圧条件下で容易に気化するため、蒸着で一酸化ケイ素薄膜を基板上に成膜できる点が利点となっている。しかし、一酸化ケイ素自体は導電性が低いため、一酸化ケイ素の蒸着薄膜を直接電極として用いる発想はなかった。今回、産総研では電極材料として用いるため、蒸着条件や導電性を付与するためのプロセスについて検討を進めてきた。

リチウムイオン2次電池は正極と負極の間をリチウムイオンが移動することで充放電できる。電池の高容量化には一酸化ケイ素を負極活物質に用いることが有望だが、ケイ素は充放電に伴うリチウムイオンの取り込みと放出で300%以上の体積変化が生じるため、活物質、導電助剤、結着剤からなる電極構造が維持できなくなり劣化してしまう。ただし、粒径を300~500nm以下まで微細化すれば劣化の抑制効果が見られるため、一酸化ケイ素の薄膜を作製し、劣化の改善を目指したという。

図1 今回開発の負極を用いるリチウムイオン2次電池の概略図 (出所:産総研Webサイト)
https://news.mynavi.jp/article/20181125-730074/images/002.jpg

具体的には集電体であるステンレス上に一酸化ケイ素を蒸着。導電性を付与するため、導電助剤としてカーボンブラックに結着剤を加え分散させた混合液を、蒸着した一酸化ケイ素膜の上から塗布・乾燥させて導電助剤層を作製した。この電極は一酸化ケイ素薄膜上に導電助剤層を積層させた構造となる。

図2 新規積層電極の断面電子顕微鏡写真 (出所:産総研Webサイト)
https://news.mynavi.jp/article/20181125-730074/images/003.jpg

図3 今回開発された電極と従来型電極を用いて作製した電池の充放電サイクル特性 (出所:産総研Webサイト)
https://news.mynavi.jp/article/20181125-730074/images/004.jpg

続きはソースで
https://news.mynavi.jp/article/20181125-730074/
ダウンロード (1)


引用元: 産総研、高容量で劣化しないリチウムイオン2次電池用負極を開発[11/25]

産総研、高容量で劣化しないリチウムイオン2次電池用負極を開発の続きを読む

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1: 2018/11/25(日) 14:15:12.30 ID:CAP_USER
生態系への影響が懸念されている小さなプラスチックのごみ「マイクロプラスチック」について、東京理科大学と愛媛大学の研究グループが全国の29の河川を調べた結果、9割にあたる26の河川から見つかりました。調査を行った研究者は、ごみの削減など陸での対策の強化が必要だと指摘しています。

「マイクロプラスチック」は大きさが5ミリ以下のプラスチックのごみで、東京理科大学と愛媛大学の研究グループは平成27年8月からことし5月にかけて、全国の29の河川の36地点で水に「マイクロプラスチック」が含まれているか調べました。

その結果、千葉県の大堀川や神奈川県の鶴見川など9割にあたる26の河川の31地点で「マイクロプラスチック」が見つかったということです。

続きはソースで

NHKニュース
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20181125/k10011722411000.html
ダウンロード (3)


引用元: 【環境】マイクロプラスチック 調査した河川の9割で検出 東京理科大学と愛媛大学の研究グループ[11/25]

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1: 2018/10/07(日) 19:35:38.82 ID:CAP_USER
米スタートアップのHaptXは3日(現地時間)、VR向けの触覚フィードバックグローブ「HaptX Gloves」の開発者キットを発表した。

 HaptX Glovesは、両手に装着することで、「仮想空間上の物体」の“触った感触”を感じ取れるという製品。

 同グローブには、シリコンスキンに空気を流し込み微妙な変化を触覚させる、同社独自のマイクロ流体アクチュエータが130個搭載されており、ユーザーの皮膚に触覚フィードバックを提供するという。

 高出力密度のマイクロ流体アクチュエータは、各指に最大4ポンド(約1.8kg)の抵抗を付与でき、これとマイクロ流体スキンを組み合わせることで、VR上の物体の大きさや形状、重量を感じ取らせることができる。

 空気圧の制御には小型の精密コンプレッサを利用し、静音動作でオフィスなど騒音が問題になる環境でも使用できるよう設計されているとする。

続きはソースで

HaptX Gloves Development Kit - Launch Trailer https://youtu.be/0WQw4GmFGVg


https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1146/305/01_l.jpg
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1146/305/02_m.jpg

PC Watch
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/1146305.html
images


引用元: 仮想空間上の物体を“触って掴める”グローブ「HaptX Gloves」[10/04]

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1: 2018/10/01(月) 13:03:04.84 ID:CAP_USER
第二次世界大戦中、ヨーロッパ全域は空襲によって壊滅的な被害を受けた。新たな研究により、この爆発のエネルギーが驚くほど遠くにまで影響を与えていたことが明らかになった。

 9月26日付けの地球物理学の学術誌「Annales Geophysicae」に発表された論文で、第二次世界大戦中の空襲が地球の電離層に及ぼした影響が明らかにされた。電離層とは高度80kmから500km以上にも及ぶ大気の層で、太陽からの光や宇宙線を受けた原子や分子が電子を放出し、帯電(=電離)している。研究チームによると、1回の空襲のたびに落雷数百回分のエネルギーが放出された結果、電離層の最も外側のF2層の電子密度が低下していたという。国際宇宙ステーション(ISS)の高度は約400kmで、F2層に含まれる。

 空襲が電離層に及ぼした影響はそれほど大きくなく、数時間で解消した。だが、研究者チームが今回用いた新しいアプローチは、今後、科学者が大気モデルを改善し、通信やGPSを麻痺させかねない電離層の大規模な乱れをより正確に予想するのに役立つ可能性がある。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/092800234/ph_thumb.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/092800234/
ダウンロード (3)


引用元: 第二次大戦の空襲のエネルギー、宇宙に達していた[10/01]

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1: 2018/09/24(月) 12:22:08.18 ID:CAP_USER
NASA新探査衛星、地球に似た惑星を2日間で2個発見

太陽系の外にある地球に似た惑星を探索する米航空宇宙局(NASA)の「トランジット系外惑星探索衛星(TESS)」が、2日間で2個目となる、学者らの注意に値する惑星を発見したと、TESSの運用をテーマとした公式ツイッターチャンネルで述べられている。

発表では、「2個目の惑星候補が発見された!地球よりも僅かに大きいこの惑星は、49光年離れたところにあるM型矮星『LHS3844』の周囲を11時間ごとに公転している」と指摘され、発見された惑星は「ホット・アース(熱い地球)」であると評価されている。

続きはソースで

・NASA telescope discovers two new planets five months after launch
https://www.reuters.com/article/us-space-planets/nasa-telescope-discovers-two-new-planets-five-months-after-launch-idUSKCN1M100U

(NASA)
https://jp.sputniknews.com/images/336/85/3368588.jpg

https://twitter.com/NASA_TESS/status/1042496479108243456

2018年09月21日 17:36 スプートニク日本
https://sptnkne.ws/j9XE
https://twitter.com/5chan_nel (5ch newer account)
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引用元: 【宇宙科学】新探査衛星が地球に似た惑星を2日間で2個発見 [09/21]

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1: 2018/08/20(月) 15:35:38.25 ID:CAP_USER
「バクテリアの力を使った」「紙ベース」で「使い切り」のバッテリーを、ニューヨーク州立大学ビンガムトン校の電気情報工学科で准教授を務めるSeokheun Choi氏らの研究チームが開発しています。

Advanced Sustainable Systems - Wiley Online Library
https://onlinelibrary.wiley.com/journal/23667486

How Paper Batteries Charged by Bacteria Could Power Internet of Things - IEEE Spectrum
https://spectrum.ieee.org/energywise/energy/renewables/paper-battery-that-could-power-the-internet-of-things

Advanced Sustainable Systemsで発表された論文でChoi氏は、リチウムイオンバッテリーやスーパー・キャパシタは高密度のエネルギーを提供し、軽く、形状を変化できるフレキシブル基板に統合できるという利点を持つ一方で、生物分解ができず毒性が高い物質が使われているため環境にダメージを与える危険性があることを指摘しました。環境に配慮した発電方法として太陽電池やナノ発電機が提案されていますが、これらも再生不可能で生物分解できない重金属やポリマーを含んでいるとのこと。

そこでChoi氏らの研究チームは「再生可能」というところにフォーカスを置き、「紙」という素材に着目しました。研究チームは最先端の技術を駆使して紙が持つセルロース繊維の太さを変化させて紙の表面をなめらかにし、透明度をコントロール。さまざまな有機物・無機物と組み合わせることで、次世代電子工学のプラットフォームとしての「紙」を開発しました。バッテリーは、バクテリアの「細胞呼吸」を利用して、有機物が持つ生化学エネルギーを生物エネルギーに変えています。


具体的にいうと、研究チームはフリーズドライされた「Exoelectrogen(電気化学活性を持つバクテリア)」を紙の上に置き、バッテリーを作成しました。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/08/20/battery-charged-by-bacteria/002_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/08/20/battery-charged-by-bacteria/001_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180820-battery-charged-by-bacteria/
images


引用元: 紙とバクテリアを利用したバッテリーが開発中、人間の「唾液」で活性化[08/20]

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