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2012年6月13日 (水)

新開発3連発!(レアメタル使わないリチウム電池!太陽電池コスト半減!半導体電池長持ち!)

レアメタル使わず、軽量・大容量の充電池開発!
電気自動車のバッテリーなどに使える安価で大容量のリチウムイオン充電池を、東北大の研究チームが開発した。コバルトなどのレアメタル(希少金属)を使わないためコストダウンできるほか、重量当たりの蓄電容量も従来の約2倍に増えると言います。従来のリチウムイオン充電池は、正極にコバルト酸化物、負極に炭素材料(グラファイト)を使い、両極間にある液体の電解質の中をリチウムイオンと電子が移動することで、充放電を行う。しかし、正極にはレアメタルのコバルトが必要な上、電気自動車などに本格的に利用するには、より軽く、多くの電気をためる必要がありました。

コバルト酸化物の代わりに電子をためやすい有機分子を正極に使えば、蓄電容量の増加や軽量化が可能なのですが、有機分子は電解質に溶け出しやすく、数回の充放電で使えなくなる難点がありました。東北大多元物質科学研究所の本間格教授らは、液体の電解質に極小のシリカ粒子を混ぜ、電解質の固体化に成功。有機分子が溶けずに正極に使えるようになったほか、負極にもグラファイトより性能のいい金属リチウムを使えるようになったのです。TCNQと呼ばれる有機分子を正極に使った実験では、同じ重さの従来型電池の約2倍電気をためることができ、170回以上の充放電を繰り返しても性能を維持したそうです。他にも電子をためる有機分子は多数あり、本間教授は「実用化に向け、より容量を増やすほか、500〜600回の充放電ができるように改良を続ける」と話しています。


太陽電池のコスト大幅減に光!
立命館大の村田順二助教らのグループは12日、太陽電池で電気を生む基になるシリコンの結晶体を、より薄く切断できる新たな技術を開発したと発表しました。シリコン基板のコストを従来の半分程度に抑えることができ、太陽電池の大幅なコスト削減が期待できると言います。シリコン結晶体の切断は現在、ピアノ線にダイヤモンドの粒をめっきしたワイヤで加工するのが主流。これに対し、研究グループはシリコンを溶かす特殊な酸の薬液を吹きかけたステンレスワイヤで切断する方法を考案したのです。ダイヤモンドワイヤ加工では、シリコン基板の厚さは100マイクロメートル(マイクロは100万分の1)が限界とされますが、新たな技術では最大で半分程度の薄さまで加工でき、切断面の損傷も回避できると言います。


半導体の消費電力10分の1 スマホ電池長持ちに!
北海道大学と科学技術振興機構は13日、パソコンなどに使われる半導体集積回路の消費電力を10分の1以下に低減できる新型トランジスタを開発したと発表しました。江崎玲於奈氏のノーベル物理学賞受賞につながった「トンネル効果」と呼ばれる現象を応用。パソコンやスマートフォン(高機能携帯電話)の電池の持続時間を大幅に延ばすことが期待されるそうです。トランジスタは半導体集積回路で情報処理を担う素子で、研究チームはシリコン基板上に分子を一層ずつ積み上げ、直径80ナノ(ナノは10億分の1)メートル程度の針が林立する構造を作製したそうです。

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宇宙・サイエンス・科学技術」カテゴリの記事

コメント

こんにちは
素晴らしい記事をありがとうございます^^

申し訳ございません。
以下のブログに勝手に引用してコメントしてしまいました。

新米監査役のつぶやき
http://kansayaku.blog93.fc2.com/?no=283

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