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のらくろ君A
本ホームページはもと、ボールドポン太と名乗っていました。それをのらくろ君として再登場し、光に変わってのらくろ君Aとなりました。
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2019.03.20
カテゴリ： カテゴリ未分類
今日のセミウォーキングは高浜堤から河口32.0km迄で、帰りはシャルマンを通った。
＊＊＊
次世代空気電池の実用化が前倒しになるとの新聞記事があった。
何度か聞いたことがある電池だが、どういった内容のものかはあまり良く知らない。空気と電池、いったいどんな原理なのだろうかとの興味や寿命が大幅に向上するとの内容に何やら待ち望んでいた電池のような気がした。
空気電池とは、プラス極の活物質（電子の受け渡しをする物質）に酸素、マイナス極の活物質に金属を用いる電池の総称だ。（金属空気電池とも呼ばれる）
プラス極の活物質が空気中の酸素であることから、活物質を充填する必要がなく、マイナス極活物質である金属を電池内に大量に補充しておくことができるというのが特徴だ。
二次電池（充電して繰り返し使える電池）としての実用化の課題として、マイナス極活物質（亜鉛やアルミニウムなどの金属）や電解液の耐久性が悪いという欠点がある。
空気電池には2種類のタイプがあるようで、水素を使うタイプ（FDK開発中）と、リチウムを使うタイプ（NTTが開発中）だ。水素を使う方が特殊なタイプで、リチウムを使う方が本命なのだそうだ。
これらの実用化が大幅に前倒しされて、2020年になる可能性があると云うことなので、とても期待している。
リチウムイオン電池が出来たことで、モバイル機器が普及したとされ、IT革命が進んだとのことだ。現在幅広く使用されていて、モバイル機器の他にもEV（電気自動車）にとっても不可欠の部品である。
然し、欠点として、充電中などに発火し、燃えるといった不慮の事故もあり、安全面での危惧がある。之に対し空気電池は空気中の酸素を取り込んで、化学反応を起こし、電気を生み出すとのことだ。安全性は問題ないとして、寿命が短いとの欠点が指摘されてきた。
空気電池は電極の内の正極（プラス側）が、従来の金属から気体の酸素に置き換わるとのことで、格段に軽くなり、材料コストも安くなるのだが、正極に空気を取り入れるので構造が複雑になるという。また、同規模の体積の場合リチウムイオン電池と比べても大容量化が可能であるが、如何せんすぐさま性能低下を招き、実用化には至っていない。
FDKが開発中の空気電池は水素と酸素を化学反応させて電気を作る。ニッケル水素電池の構造を活かして、ニッケルを使う正極を酸素に置き換えた。貴金属のルテニウムを主成分とする微粒子を付けることで、反応速度を速めた。
充電と放電を500回繰り返しても性能低下は1割以下であったとのことだ。再生エネルギー電力貯蔵に使うものであれば寿命は10年はもつとのことだ。
電池として使うためには酸素からCO2や不純物を取り除く装置が必要になるが、こうした付属品を含めてもコストは従来のリチウムイオン電池より安くでき、性能も今よりは2～3倍向上するとのことだ。またマイナス極の活物質として利用される亜鉛やアルミニウムなどは埋蔵量も多い物質なので、この点も、コストや環境負荷の面でのメリットとなる。
之に対して、NTTが開発を進めているのが、負極にリチウムを使うものだ。電極にマンガンを主成分とした化合物を混ぜたことで、従来は充電や放電を数回繰り返しただけで性能劣化が見られたのが、100回繰り返しても性能は落ちないと云う事を確かめた。マンガンの混入で、充電や放電時の化学反応を促進する働きがあるというのがポイントのようだ。
従来のリチウムイオン電池は充放電を繰り返すと、両極間の有機電解液に酸化リチウムという不要な固体生成物が正極に蓄積し（こびりつき）、正極と空気の接触が遮断され、放電が止まるなどの問題があった。しかし、今回の実験結果を基に最適な材料を探し、配合などを工夫することで寿命を延ばすことが出来るとのことだ。
また、物質・材料研究機構はソフトバンクとの共同研究で、リチウム空気電池を開発している。カーボンナノチューブやグラフェンといったナノ炭素材料を使い、容量をリチウムイオン電池の15倍に高め、100回以上の充放電でも劣化しないことを確かめている。勿論コスト低減にも注力しているとのことだ。
次世代電池としては現在のところ、安全で充電時間が短くて済む全固体電池が実用化間近だといわれている。空気電池は、高速充電や寿命では全固体電池には劣るものの軽くて電池としての潜在能力では勝っているとのことだ。
トヨタは全固体電池を搭載したEVの実用化を進めている一方で、空気電池の研究開発にも取り組んでいるとのことだ。全固体電池の量産技術の確立が待たれている。適用対象ごとにその特性を活かして、電池の選択肢が広がることも考えられている。
正極側に沢山の穴が開いていて、そこから酸素を電池内部に供給する。使用前は正極側に酸素を遮断するためのシールが貼られていて、これを剥がしてから使う。一度剥がせば放電状態になるため、時間とともに電池寿命が短くなっていくというわけだ。補聴器などに使われているとのことだが、幸いまだ御世話にはなっていないので、そのような電池はまだ見たことが無い。
空気亜鉛電池の歴史は古く、1907年にフランスのフェリーによって考案され、1970年代後半に、現在のようなボタン形のものができたという
空気電池は比較的大容量であるといった長所が挙げられるが、気温が5度以下の酷く寒い場所では著しく電池性能の寿命が低下するとか、湿度は60％が最適だとかいった使用する環境によって影響を受けるといった短所もある。
いずれにせよ、電池に革新的なものできることはIT化の世の中がより快適になるだろうと期待している。
【古今和歌集】
夏草のように人々の噂がいくらうるさくても、いつか離れて行くあなただから、今逢いたいという気持ちは抑えられない
（里人 ・・・ その土地に住んでいる人々、こと ・・・ 噂 ）
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次世代空気電池の実用化が前倒しになるとの新聞記事があった。
何度か聞いたことがある電池だが、どういった内容のものかはあまり良く知らない。空気と電池、いったいどんな原理なのだろうかとの興味や寿命が大幅に向上するとの内容に何やら待ち望んでいた電池のような気がした。
空気電池とは、プラス極の活物質（電子の受け渡しをする物質）に酸素、マイナス極の活物質に金属を用いる電池の総称だ。（金属空気電池とも呼ばれる）
プラス極の活物質が空気中の酸素であることから、活物質を充填する必要がなく、マイナス極活物質である金属を電池内に大量に補充しておくことができるというのが特徴だ。
二次電池（充電して繰り返し使える電池）としての実用化の課題として、マイナス極活物質（亜鉛やアルミニウムなどの金属）や電解液の耐久性が悪いという欠点がある。
空気電池には2種類のタイプがあるようで、水素を使うタイプ（FDK開発中）と、リチウムを使うタイプ（NTTが開発中）だ。水素を使う方が特殊なタイプで、リチウムを使う方が本命なのだそうだ。
これらの実用化が大幅に前倒しされて、2020年になる可能性があると云うことなので、とても期待している。
リチウムイオン電池が出来たことで、モバイル機器が普及したとされ、IT革命が進んだとのことだ。現在幅広く使用されていて、モバイル機器の他にもEV（電気自動車）にとっても不可欠の部品である。
然し、欠点として、充電中などに発火し、燃えるといった不慮の事故もあり、安全面での危惧がある。之に対し空気電池は空気中の酸素を取り込んで、化学反応を起こし、電気を生み出すとのことだ。安全性は問題ないとして、寿命が短いとの欠点が指摘されてきた。
空気電池は電極の内の正極（プラス側）が、従来の金属から気体の酸素に置き換わるとのことで、格段に軽くなり、材料コストも安くなるのだが、正極に空気を取り入れるので構造が複雑になるという。また、同規模の体積の場合リチウムイオン電池と比べても大容量化が可能であるが、如何せんすぐさま性能低下を招き、実用化には至っていない。
FDKが開発中の空気電池は水素と酸素を化学反応させて電気を作る。ニッケル水素電池の構造を活かして、ニッケルを使う正極を酸素に置き換えた。貴金属のルテニウムを主成分とする微粒子を付けることで、反応速度を速めた。
充電と放電を500回繰り返しても性能低下は1割以下であったとのことだ。再生エネルギー電力貯蔵に使うものであれば寿命は10年はもつとのことだ。
電池として使うためには酸素からCO2や不純物を取り除く装置が必要になるが、こうした付属品を含めてもコストは従来のリチウムイオン電池より安くでき、性能も今よりは2～3倍向上するとのことだ。またマイナス極の活物質として利用される亜鉛やアルミニウムなどは埋蔵量も多い物質なので、この点も、コストや環境負荷の面でのメリットとなる。
之に対して、NTTが開発を進めているのが、負極にリチウムを使うものだ。電極にマンガンを主成分とした化合物を混ぜたことで、従来は充電や放電を数回繰り返しただけで性能劣化が見られたのが、100回繰り返しても性能は落ちないと云う事を確かめた。マンガンの混入で、充電や放電時の化学反応を促進する働きがあるというのがポイントのようだ。
従来のリチウムイオン電池は充放電を繰り返すと、両極間の有機電解液に酸化リチウムという不要な固体生成物が正極に蓄積し（こびりつき）、正極と空気の接触が遮断され、放電が止まるなどの問題があった。しかし、今回の実験結果を基に最適な材料を探し、配合などを工夫することで寿命を延ばすことが出来るとのことだ。
また、物質・材料研究機構はソフトバンクとの共同研究で、リチウム空気電池を開発している。カーボンナノチューブやグラフェンといったナノ炭素材料を使い、容量をリチウムイオン電池の15倍に高め、100回以上の充放電でも劣化しないことを確かめている。勿論コスト低減にも注力しているとのことだ。
次世代電池としては現在のところ、安全で充電時間が短くて済む全固体電池が実用化間近だといわれている。空気電池は、高速充電や寿命では全固体電池には劣るものの軽くて電池としての潜在能力では勝っているとのことだ。
トヨタは全固体電池を搭載したEVの実用化を進めている一方で、空気電池の研究開発にも取り組んでいるとのことだ。全固体電池の量産技術の確立が待たれている。適用対象ごとにその特性を活かして、電池の選択肢が広がることも考えられている。
正極側に沢山の穴が開いていて、そこから酸素を電池内部に供給する。使用前は正極側に酸素を遮断するためのシールが貼られていて、これを剥がしてから使う。一度剥がせば放電状態になるため、時間とともに電池寿命が短くなっていくというわけだ。補聴器などに使われているとのことだが、幸いまだ御世話にはなっていないので、そのような電池はまだ見たことが無い。
空気亜鉛電池の歴史は古く、1907年にフランスのフェリーによって考案され、1970年代後半に、現在のようなボタン形のものができたという
空気電池は比較的大容量であるといった長所が挙げられるが、気温が5度以下の酷く寒い場所では著しく電池性能の寿命が低下するとか、湿度は60％が最適だとかいった使用する環境によって影響を受けるといった短所もある。
いずれにせよ、電池に革新的なものできることはIT化の世の中がより快適になるだろうと期待している。
【古今和歌集】
夏草のように人々の噂がいくらうるさくても、いつか離れて行くあなただから、今逢いたいという気持ちは抑えられない
（里人 ・・・ その土地に住んでいる人々、こと ・・・ 噂 ）
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