理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

スポンサーリンク

析出

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2018/08/17(金) 14:38:54.28 ID:CAP_USER
携帯電話のバッテリーやエコカーの駆動電源に用いるため、リチウムイオン充電池の研究は今でも盛んに行われています。特に研究者から注目されているのが、安全性と生産コストに優れた「全固体リチウムバッテリー」です。ミシガン大学が、従来のリチウムイオンバッテリーの倍の性能を持ち、劣化や発火する心配もないという、新しい全固体リチウムイオン電池を開発したと報告しています。

Battery breakthrough: Doubling performance with lithium metal that doesn’t catch fire | University of Michigan News
https://news.umich.edu/battery-breakthrough-doubling-performance-with-lithium-metal-that-doesnt-catch-fire/

1980年代に発明された、金属リチウムと液体電解質を使用した「金属リチウムバッテリー」は新しい技術として大きな期待を集め、NTTが発売したショルダー型携帯電話のバッテリーに採用されることで市場に登場しました。しかし、電極表面にデンドライトと呼ばれるリチウムの塊が析出し、最終的に電池のショートによって発火する可能性がありました。当時はこの問題を解決することができず、電極に金属リチウムを使用した充電池はやがて使われなくなってしまいました。


1991年にソニー・エナジー・テックが販売したリチウムイオンバッテリーは、電極に使うグラファイト(黒鉛)がリチウムイオンを吸収することでリチウムデンドライトの析出を防止するため、それまでの金属リチウムバッテリーに比べて安定していました。そのため、今に至るまで充電式バッテリーの主流はリチウムイオンバッテリーとなっています。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/08/17/lithium-solid-battery-breakthrough/a03.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180817-lithium-solid-battery-breakthrough/
ダウンロード (4)


引用元: リチウムイオンバッテリーの倍以上の性能で発火の危険性がない「全固体リチウムバッテリー」の開発に成功[08/17]

リチウムイオンバッテリーの倍以上の性能で発火の危険性がない「全固体リチウムバッテリー」の開発に成功の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
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
ダウンロード


引用元: 【エネルギー】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©2ch.net

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・材料研究機構の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2016/02/10(水) 22:03:50.53 ID:CAP_USER.net
【プレスリリース】氷表面での水膜のでき方を解明 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/42995


研究成果のポイント

•氷結晶表面は融点(0℃)以下の温度でも 2 タイプの水膜で覆われていることはこれまでに知られていたが,これらの水膜は,氷が融けるのではなく,水蒸気が析出することで生成することを解明した。
•本研究成果は,スケートの滑りやすさや,復氷,凍上,食品や臓器の低温(冷凍)保存,雷雲での雷の生成など,氷表面の水膜が重要な役割を果たす幅広い現象の機構解明に役立つことが期待される。


研究成果の概要

氷の表面は融点(0℃)以下の温度でも擬似液体層注 1 と呼ばれる薄い水膜で覆われています。
この現象は表面融解と呼ばれ,スケートの滑りやすさから雷の発生まで,幅広い現象の鍵を握ると考えられています。
しかし,この水膜がどのようにしてできるのかはまだわかっていませんでした。そこで我々は,原子・分子高さの段差を可視化できる特別な光学顕微鏡を用いて,様々な水蒸気圧下で氷結晶表面を観察しました。
その結果,2 タイプの擬似液体層は,氷結晶表面が融けてできるのではなく,過飽和な水蒸気が氷結晶表面に析出することでできることを解明しました(図 1)。

本成果は,これまで長らく「表面融解」と呼ばれて来た現象の描像を根底から覆すもので,今後,氷表面の水膜が重要な役割を果たす幅広い現象の機構解明に役立つと共に,半導体結晶や有機物結晶など,様々な材料で見られる融点直下での超高温表面・界面現象の解明に役立つと期待されます。

本研究成果は,米国科学アカデミー紀要(PNAS)のオンライン速報版で 2016 年 2 月 1 日(月)(米国東部時間)に公開されました。

続きはソースで

images (2)
 

引用元: 【物質科学】氷表面での水膜のでき方を解明 氷が融けるのではなく、水蒸気が析出することで生成

氷表面での水膜のでき方を解明 氷が融けるのではなく、水蒸気が析出することで生成の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2016/01/27(水) 18:38:47.69 ID:CAP_USER.net
東京大学の佐々木裕次教授、大阪大学の後藤祐児教授らの研究グループは世界で初めて溶液中のイオンが結晶化する瞬間を観察することに成功しました。従来の予想に反してイオンが激しい運動をしていることが分かりました。

液体に溶けた物質から結晶などの固体が現れる析出現象は様々な工業分野に関わっています。
また、病気の中には体内の分子が固体になってしまう異常が原因となるものも多く知られています。
そのため析出現象の詳細なメカニズムを解明することは新しい材料の開発や、病気の予防などにつながる可能性を秘めています。しかしながら非常に小さな分子やイオンの動きを溶液中で詳細に観察することは難しく、これまで析出の瞬間を観察することはできませんでした。

続きはソースで

0
http://univ-journal.jp/4474/

引用元: 【物性】液体に溶けたイオンが結晶化する瞬間を観察、世界初 東大と阪大

液体に溶けたイオンが結晶化する瞬間を観察、世界初 東大と阪大の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2014/12/22(月) 22:40:49.23 ID:???.net
掲載日:2014年12月22日

 岡山大学はこのほど、豚糞尿由来のバイオガスを燃料とする固体酸化物燃料電池(SOFC)において、バイオガスからの炭素析出を抑制できる触媒の組成を決定し、作動温度600℃でLED電球の点灯に成功したと発表した。

 同成果は同大学大学院環境生命科学研究科の三宅通博 教授、岡山県農林水産総合センター畜産研究所の白石誠 専門研究員らの共同研究グループによるもので、日本セラミックス協会2015年年会で内容が発表される予定。

 バイオガスを燃料とするSOFCの開発においては、バイオガスからの炭素析出が作動温度の低温化に対し障害となる。同研究グループは、炭素析出を抑制できる触媒の組成を決定し、バイオガスを効率よく利用するための改質装置およびSOFC発電性能評価装置で評価をした。
改質バイオガスを燃料として単セルの発電試験を行った結果、バイオガスを直接燃料とする場合より、約200℃低い600℃でLED電球を点灯することができた。また、4時間程度の発電のあいだ、炭素析出はほとんど見られなかったという。

 今後、長時間運転による触媒性能や発電性能の経時変化に基づき、触媒や燃料極を改良することで、バイオガスを燃料とする中温作動型SOFCの実現にさらに近づくものと期待される。

<画像>
作動温度600℃でLED電球を点灯
http://news.mynavi.jp/news/2014/12/22/131/images/001l.jpg

<参照>
畜産由来のバイオガスを燃料とする固体酸化物燃料電池の開発 - 国立大学法人 岡山大学
http://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id257.html

<記事掲載元>
http://news.mynavi.jp/news/2014/12/22/131/

引用元: 【エネルギー】岡山大、豚糞尿由来のバイオガスを燃料とする固体酸化物燃料電池を開発

豚糞尿由来のバイオガスを燃料とする固体酸化物燃料電池を開発の続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ