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

電池

    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 Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/02/14(木) 09:09:07.82 ID:CAP_USER
米航空宇宙局(NASA)は2月13日(現地時間)、火星探査機「Opportunity」のミッション完了を発表した。2004年7月26日に火星に着陸したこの探査機は、昨年6月の火星での大規模砂嵐中に通信がとぎれたままになっていた。

 NASA JPLは公式Twitterアカウントで、「君は絶好のチャンス(the Opportunity of a lifetime)」だったし、今もそうだ。安らかに眠れ。君のミッションは完了だ」とツイートした。

 Opportunityはその“双子の兄弟”である「Spirit」と共に火星の探査に活躍し、「Oppy」の愛称で親しまれてきた。(Spiritは2010年に通信が途絶え、任務終了になった。)当初は、これらの探査機は90日間、約1キロの移動を予定していたが、Opportunityは約15年間、約45キロ走行した。

続きはソースで

https://image.itmedia.co.jp/news/articles/1902/14/yu_opportunity2_w490.jpg
https://image.itmedia.co.jp/news/articles/1902/14/yu_opportunity1_w490.jpg
https://image.itmedia.co.jp/news/articles/1902/14/yu_opportunity3_w490.jpg

ITmedia NEWS
https://www.itmedia.co.jp/news/articles/1902/14/news069.html
ダウンロード


引用元: 【宇宙】NASA、火星探査機「オポチュニティ(Opportunity)」の15年の任務終了を発表[02/14]

NASA、火星探査機「オポチュニティ(Opportunity)」の15年の任務終了を発表の続きを読む

    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 Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/02/26(火) 16:04:00.87 ID:CAP_USER
電動航空機が飛ぶには、まだ何十年もかかるだろう。だから、航空機からの二酸化炭素排出量を削減する方法も考えた方がいい。

航空機は急速に増加している二酸化炭素汚染源の1つであり、地球温暖化の原因となる他の微粒子も放出するため、温暖化に非常に大きな影響を及ぼしている。とはいえ、現時点では空の旅をやめる以外に、汚染をなくす代替策は見あたらない。

ボーイング737やエアバスA320を電動化することの大きな問題の1つは、あれだけ大きな機体を長距離にわたって飛ばし続けるのに必要な電池の重量だ。最近、ネイチャー・エナジー( Nature Energy)に掲載された論文によると、小型ジェット機クラスの機体には少なく見積もっても、800Wh/kg(1キログラムあたりのワット時)の比エネルギーの電池パックが必要だと分かった。

これは現在の最新型リチウム・イオン電池の4、5倍大きな数字であることが、2月11日付のネイチャー・サステナビリティ(Nature Sustainability)で新たな意見論文として発表されている。

論文の著者である、カーネギーメロン大学のバッテリー専門家ベンカット・ヴィスワナータン助教授と、ハイブリッド飛行機のスタートアップ企業「ズーナム・エアロ(Zunum Aero)」の創業者であるマット・ナップ主任技師は、リチウム・硫黄やリチウム・酸素といった次世代電池でさえその限界に達することはできないだろうと述べる。さらに、大型航空機を電動化するには、電気モーター、パワー・エレクトロニクス、バッテリー放電率、そして基本的な空気力学設計などの大幅な改善が必要になるだろう(「航空機「電化」に賭ける夢、 高出力の新電池開発を目指す 材料科学者たち」参照)。

これらを総合すると、「実用可能な完全電動航空機」に要する技術的進展までには何十年もかかるだろうと、論文著者らは述べている。

続きはソースで

https://cdn.technologyreview.jp/wp-content/uploads/sites/2/2019/02/12015007/download-za10-in-clouds-cropped-1182x787.jpg

https://www.technologyreview.jp/nl/hybrid-planes-could-shorten-the-leap-to-all-electric-737s/
ダウンロード (1)


引用元: 【電池】電動航空機までの「つなぎ」にハイブリッドが有効、温暖化対策で[02/26]

電動航空機までの「つなぎ」にハイブリッドが有効、温暖化対策での続きを読む

    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 Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/01/31(木) 15:37:35.61 ID:CAP_USER
リコーはこのほど、インクジェット技術を使ってリチウムイオン2次電池を自由な形で製造する技術を世界で初めて開発したと発表した。電池の材料をインク化し、インクジェット技術を使って狙った場所に重ねてデジタル印刷が可能。IoT(Internet of Things)デバイスやウェアラブルデバイスなど向けに、自由な形の電池を製造できるとしている。

 2019年度から電池メーカー向けに、同技術で作った電池部材の提供やデジタル製造の提案を始める。将来は、デバイス上に2次電池を直接印刷する実装技術の実現を目指す。

http://image.itmedia.co.jp/news/articles/1901/31/yx_ri_01.jpg
http://image.itmedia.co.jp/news/articles/1901/31/yx_ri_02.jpg
http://image.itmedia.co.jp/news/articles/1901/31/yx_ri_03.jpg

 従来の電極電池は、セラミックスなど電極材料を混ぜ込んだ高粘度のペーストをスリットから押し出して塗布した後、必要な大きさや長さにそれらを切り出して製造している。

 今回、セラミックスの微粒化と独自の分散技術により、インクジェットヘッドから吐出できる低粘度・高濃度な電極材料インクの製造を実現。

続きはソースで

ITmedia NEWS
http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1901/31/news084.html
ダウンロード


引用元: 【電池の材料をインク化】インクジェット技術で2次電池製造、リコーが実現 IoT機器やウェアラブルデバイス向け[01/31]

【電池の材料をインク化】インクジェット技術で2次電池製造、リコーが実現 IoT機器やウェアラブルデバイス向けの続きを読む

    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 Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/01/24(木) 15:11:39.06 ID:CAP_USER
かつては水銀電池、現在はヨウ素リチウム電池が主流だというペースメーカーは、原子力電池を試した時代もありました。ですが日本デバイス治療研究所いわく、漏洩放射線の問題や、放射性物質に関する様々な法規制を受けることから、発展しなかったのだそうです。

しかしheise onlineによりますと、今ロシアの研究者たちが、医学的に使用可能な原子力電池への道を進んでいるのだとか。

■大きな一歩を踏み出すことに成功

この原子力電池とは、低電力の用途に適し長寿命の使用ができるベータボルタ電池を指します。ロシアの研究者たちは、この技術再開発で著しい技術的進歩を遂げ、ガス遠心分離機で可能なエネルギー源である放射性同位体ニッケル-63を69%以上に濃縮することに成功しました。

このニュースは、ロシアの国営メーカーでモスクワの核燃料を担うTVELが発表。バッテリーの寿命は濃縮度に依存し、2019年までにシベリアのゼレノゴルスクにある研究施設でいずれ80%以上の濃縮が達成されるはずだ、とも述べています。TVELによると、寿命が50年までのコンパクトな原子力電池は現在、機器製造や無線電子機器のトレンドになっているのだそうな。

続きはソースで

https://assets.media-platform.com/gizmodo/dist/images/2019/01/21/190122_atombatterie-w1280.jpg 
寿命は50年。ロシアが超長持ちする電池を再開発(原子力で)
https://www.gizmodo.jp/2019/01/atombatterie-russia.html
images


引用元: 【エネルギー】寿命は50年。ロシアが超長持ちする電池を再開発(原子力で)[01/22]

寿命は50年。ロシアが超長持ちする電池を再開発(原子力で)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 Share on Tumblr Clip to Evernote
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

    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 Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2018/11/27(火) 17:51:15.43 ID:CAP_USER
エリーパワーは11月26日、電解液に不燃性のイオン液体を用いた、イオン液体型リチウムイオン電池を開発したと発表した。

イオン液体は化学的に安定し、かつ不燃性であるため、リチウムイオン電池の電解液への活用が期待されているが、粘土が高く、高速にリチウムイオンを輸送させることが難しいことから、十分な充放電特性を得られず、実用化が困難と考えられてきた。

今回、同社は独自の製法でリチウムイオン輸率を高速化させ、1Cレートでの充放電が可能なイオン液体型リチウムイオン電池の開発に成功。23℃環境下で実施したフル充放電を繰り返す寿命試験では、1000サイクル後に90%以上の容量保持率を達成したという。

続きはソースで

https://news.mynavi.jp/article/20181127-730808/
ダウンロード


引用元: 【爆発しない】エリーパワー、不燃性イオン液体を用いたリチウムイオン電池を開発[11/27]

【爆発しない】エリーパワー、不燃性イオン液体を用いたリチウムイオン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