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電圧

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1: 2016/08/30(火) 22:10:27.03 ID:CAP_USER9
 信州大(本部・松本市)環境・エネルギー材料科学研究所の手嶋勝弥教授(無機材料化学)と是津(ぜっつ)信行准教授(固体化学)が、リチウムイオン電池の高寿命化、高エネルギー化につながる技術を開発した。
より大きなエネルギーを得るために、高電圧下で使用できるよう電極処理を工夫。リチウムイオン電池を搭載したハイブリッド車(HV)や電気自動車(EV)の走行距離を延ばす効果も期待でき、企業とも連携して主に車載分野での実用化を目指す。

 リチウムイオン電池は、ノートパソコンや携帯電話などに広く搭載される。正極の電極材料としてリチウム、負極の材料として炭素などが使用され、電解液を介してリチウムイオンが正極と負極の間を行き来して充放電する。

 より大きなエネルギーを得るには電池にかける電圧を上げる必要があるが、リチウム材料の特性から、現状では3・7ボルト程度を超えて適切に使用できる技術は確立されていないという。

 新たに開発した技術では、正極の電極材料として、5・0ボルト級の高電圧に耐えられる構造の「ニッケルマンガン酸リチウム」を採用。

続きはソースで

http://www.shinmai.co.jp/news/nagano/20160830/KT160829BSI090014000.php
(8月30日)

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引用元: 【社会】リチウム電池、高寿命へ一歩 信大の研究所教授ら開発©2ch.net

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1: 2016/08/29(月) 15:52:47.71 ID:CAP_USER
電気自動車や家庭用の大型蓄電池開発の加速が期待される

東大、「水」ベースのリチウムイオン伝導性液体を発見

2016年08月29日 15時43分更新
文● 田沢

研究成果のイメージ図
http://ascii.jp/elem/000/001/219/1219466/0_600x337.jpg

 東京大学は8月29日、 常温で液体のリチウム塩水和物「常温溶融水和物(ハイドレートメルト)」を発見したと発表した。

 東京大学大学院工学系研究科の山田裕貴助教と山田淳夫教授らの研究グループは、科学技術振興機構の袖山慶太郎さきがけ研究員、物質・材料研究機構の館山佳尚グループリーダーらとの共同研究により
「水」をベースとした新たなカテゴリーのリチウムイオン伝導性液体「常温溶融水和物(ハイドレートメルト、hydrate melt)」を発見した。

 水と特定のリチウム塩2種を一定の割合で混合することで、一般的には固体となるリチウム塩二水和物が常温で安定な液体、つまりハイドレートメルトとして存在することを見出した。

続きはソースで

http://ascii.jp/elem/000/001/219/1219482/

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引用元: 【速報】東大、「水」ベースのリチウムイオン伝導性液体を発見[08/29] [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/07/27(水) 17:57:44.82 ID:CAP_USER
共同発表:熱を流すだけで金属が磁石になる現象を発見
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160726/index.html
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160726/icons/zu2.jpg


ポイント
磁石の性質は熱の流れとは無関係で、温度を上げても下げても、磁石ではない金属が磁石になることはないと考えられていた。
熱を流すだけで、磁石ではない金属が磁石に変わる現象を世界で初めて観測した。
新しい磁化測定法として、電子のスピンを使った熱利用技術や省エネ社会の発展に貢献する。


JST 戦略的創造研究推進事業において、東北大学 金属材料研究所のダジ・ホウ 研究員、東北大学 原子分子材料科学高等研究機構(WPI-AIMR)/金属材料研究所の齊藤 英治 教授らは、通常の状態では磁化注1)(磁石の性質)を持たない金属が、熱を流すだけで磁石の性質を示す現象を発見しました。

金をはじめとする磁石ではない金属は、温度を上げても下げても磁石になることはないと考えられていました。本研究グループは、イットリウム鉄ガーネット(YIG)注2)という磁石の上に金の薄膜を張り付け、この試料の表と裏の間に温度勾配を作ることで、熱が流れている状態(熱非平衡状態注3))にしました。試料に対して垂直に磁場を加えながら、面に沿って金薄膜に電流を流し、電流と直角の方向に付けた電極に生じるホール電圧注4)を測定しました。その結果、温度勾配に比例した大きさのホール電圧が金薄膜に生じることを発見し、この現象を「非平衡異常ホール効果」と命名しました。これは温度勾配によって金薄膜に磁化が生じている証拠であり、熱を流すだけで金属が磁石になることを世界で初めて観測したことになります。

この現象は、単位体積あたり100万分の1電磁単位注5)という極めて微弱な磁化を電気信号として観測できることから、熱非平衡状態での新しい磁化測定法として利用できます。また、熱と磁化との関係の理解が深まることで、熱を利用したスピントロニクス注6)の研究が進み、日常生活で捨てられている熱を削減および利用する省エネ社会への貢献が期待されます。

本研究は、東北大学 金属材料研究所/デルフト工科大学のゲリット・バウアー 教授らと共同で行ったものです。

本研究成果は、2016年7月26日(英国時間)に英国科学誌「Nature Communications」のオンライン版で公開されます。

続きはソースで

ダウンロード (4)
 

引用元: 【物性物理学】熱を流すだけで金属が磁石になる現象を発見 電子の自転「スピン」を使った熱利用技術の発展に貢献 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2015/12/10(木) 21:59:34.44 ID:CAP_USER.net
共同発表:電圧書込み方式不揮発性メモリーの安定動作の実証と書込みエラー率評価~超低消費電力の電圧書込み型磁気メモリー「電圧トルクMRAM」の実現に道筋~
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20151210/index.html


ポイント
不揮発性メモリーMRAMの新しい書込み方式「電圧書込み」の安定動作を実証。
実用上重要な書込みエラー率の評価法を開発、実用化に必要なエラー率実現に道筋。
電圧書込み型の不揮発性メモリーによる情報機器の超低消費電力化の可能性。


国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(以下「産総研」という)スピントロニクス研究センター【研究センター長 湯浅 新治】
電圧スピントロニクスチーム 塩田 陽一 研究員は、電圧を用いた磁気メモリー書込みの安定動作を実証し、実用化に必要な書込みエラー率注1)を実現する
道筋を明らかにした。

非常に薄い金属磁石層(記録層)をもつ磁気トンネル接合素子(MTJ素子)注2)にナノ秒程度の極短い時間電圧パルスをかけると、磁化反転注3)を誘起できる。これを利用すると磁気メモリーへの情報の書込みができる。今回、この電圧書込み方式の安定動作を実証し、また書込みエラー率の評価法を開発して、エラー率を4×10-3と評価した。

さらに、実験結果を再現できる計算機シミュレーションを用いて、磁気摩擦定数注4)の低減と熱じょう乱耐性Δ注5)の向上、あるいは書込み後のベリファイ注1)の実行により、メモリー用途に求められる10-10~10-15というエラー率を実現できる可能性があることを示した(下図(b))。電圧書込み方式は電流が不要なので消費電力が非常に小さくなる。今回の成果により、超低消費電力の電圧書込み型不揮発性メモリー注6)「電圧トルクMRAM注7)」の研究開発の加速が期待される。

この成果の詳細は、2015年12月10日に日本の科学誌Applied Physics Expressのオンライン速報版に掲載される。

続きはソースで

ダウンロード
 

引用元: 【技術】電圧書込み方式不揮発性メモリーの安定動作の実証と書込みエラー率評価 超低消費電力の電圧書込み型磁気メモリーの実現に道筋

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1: 2015/12/08(火) 11:26:06.67 ID:CAP_USER*.net
◆世界初の汎用ナトリウムイオン二次電池が登場、リチウム電池の代替なるか

ノートPCやスマートフォン、電気自動車(EV)はひとえにリチウムイオン電池の登場によって実現したと言っても過言ではなく、今後も、バッテリー性能の向上はテクノロジーの進化にとって重要性を増していくと見られています。

そんな中、リチウムイオン電池を代替すると期待されている「ナトリウムイオン二次電池」の市販版プロトタイプが公開されました。

写真:http://i.gzn.jp/img/2015/12/08/first-na-ion-battery/a04.jpg

そのポスト・リチウムイオン電池として、リチウムと同じアルカリ金属であるナトリウムが注目されており、ナトリウムイオンを使って電荷を運ぶナトリウムイオン電池が有力視されています。

ナトリウムイオン電池は、リチウムイオン電池に比べて電圧が0.3V低いこと、元素としての質量が重いこと、エネルギー密度が低いことなどの欠点はあるものの、ナトリウムはリチウムに比べてクラーク数で1000倍以上大きく、世界中の至る場所で海水から無尽蔵に取り出せるという最大の利点から、実用化が期待されています。

そんな中、フランスの国立科学研究センター(CNRS)とRS2E networkの共同研究グループが、世界で初めてポータブルコンピューター用バッテリーの規格として最も普及している直径1.8センチメートル×長さ6.5センチメートルの円柱「18650」サイズに則したナトリウムイオン電池の開発に成功し、そのプロトタイプを公開しました。

写真:http://i.gzn.jp/img/2015/12/08/first-na-ion-battery/00-top.jpg

ナトリウムイオン電池の開発では電極材料に何を用いるのかが大きなキーファクターであるところ、公開された18650ナトリウムイオン電池の電極材料は企業秘密のため詳細については伏せられましたが重量エネルギー密度は90Wh/kgで充電可能回数は2000サイクル以上を実現しているとのこと。

続きはソースで

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GIGAZINE 2015年12月08日 09時00分00秒
http://gigazine.net/news/20151208-first-na-ion-battery/ 

引用元: 【技術】世界初の汎用ナトリウムイオン二次電池が登場、リチウム電池の代替なるか

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1: 2015/10/23(金) 08:00:27.89 ID:???.net
デンキウナギ、電撃で獲物の位置特定も行っていた | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/102200293/

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http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/102200293/ph_thumb.jpg
最新の研究で、デンキウナギは獲物を痺れさせるだけではなく、麻痺した獲物の位置を知るのにも電気ショックを使っていることが明らかになった。(Photograph by Hemis, Alamy)


 デンキウナギの高電圧の一撃は、自然界では最も強力な武器のひとつだと長年考えられてきた。それに加え、この夜行性の動物が、暗闇で獲物の位置を突き止めることにも電撃を利用していることが明らかになった。

 この数百年、研究者らはデンキウナギの謎を解こうと奮闘を続けてきた。だが、ウナギよりむしろコイやナマズに近いこの生物は、研究の難しさで悪名高い。生息地は南米のへき地、アマゾン川流域の濁った水中であり、自然環境の中で観察するのは困難だ。しかも、捕獲も容易ではない。体長は最大で2.4メートルにもなり、最高600ボルトもの電気を発生させる。ウマ1頭を気絶させるのに十分な
強さだ。

「その上、デンキウナギの攻撃は目にも止まらぬ速さです」と、米バンダービルト大学の神経生物学者ケン・カタニア氏は話す。同氏の論文は、今月20日付で科学誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」に掲載された。デンキウナギが電撃を放ってから数ミリ秒後には、動きを止めた獲物を食べようと頭が動き出しているという。

 カタニア氏は今回、研究室でデンキウナギをだまして「秘密兵器」を使わせ、攻撃の様子をハイスピードカメラで記録することで、彼らの狩りが持つ知られざる一面を明らかにした。「デンキウナギにとって電撃は武器であると同時に感覚システムでもあるのです」とカタニア氏。「ある種のSFのような能力です」


暗闇で動かぬ獲物を見つける秘密

 デンキウナギの体内には、電池のようにエネルギーを溜め込んで放出できる電気細胞という特殊な細胞が数千個ある。獲物を取る際には、スタンガンのように高電圧の電気を使い、魚の筋肉を麻痺させてから飲み込んでいる。また、この能力はカイマン(ワニ)などの捕食者から身を守るのにも使える。(参考記事:「復活するワニの楽園」)

 カタニア氏はこれまでの研究で、デンキウナギは獲物の魚が隠れていても高電圧の電撃で筋肉をピクつかせられることを明らかにしてきた。デンキウナギはその動きを感知して一飲みにする。

 しかし、動けなくなった獲物の位置をデンキウナギが知る方法は謎のままだった。飛んでいる最中に撃たれたキジ同様、高速で泳ぐ魚には勢いがついているため、デンキウナギの攻撃で筋肉が麻痺した後も水中を前進し続けることがあり、そうなると筋肉の動きだけでは居場所を特定できない。

 狩りの際に何が起こっているのか解明するため、カタニア氏は研究室のデンキウナギで実験を開始。体を麻痺させた魚を、デンキウナギの電気細胞から絶縁するためビニール袋に入れ、同じ水槽に入れた。カタニア氏が魚に電気を流して小刻みに動かすと、デンキウナギは高電圧の電撃を放ったが、次にどうすればいいのか分からない様子だった。水の動きを感知した方向へ突き進んだものの、魚に食い付こうとはしなかった。

 次にカタニア氏は、電気を通す炭素棒を、麻痺した魚とともに水槽に入れた。カタニア氏が魚を動かすと、デンキウナギはやはり電気で攻撃に出た。続けて魚の方へ動き始めることもあったが、水槽のどこに炭素棒があろうとも、途中で進路を変えて炭素棒を目指した。その行動は、デンキウナギにとって目当ての魚が同時に2カ所に存在しているようだった。

 さらに、魚を使わず、その炭素棒を回転する円盤の上に載せて動かすと、デンキウナギはより強い「感覚の矛盾」に見舞われた。実際は炭素棒なのに、魚だと思い込んで攻撃し、食い付こうとして行ったり来たりしてしまった。

続きはソースで

ダウンロード

文=Jason Bittel/訳=高野夏美

引用元: 【動物行動学】デンキウナギ、電撃で獲物の位置特定も行っていた 自然界最強の一撃のもうひとつの機能が判明。電撃の進化に新説も

デンキウナギ、電撃で獲物の位置特定も行っていた 自然界最強の一撃のもうひとつの機能が判明。電撃の進化に新説もの続きを読む
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