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イリノイ大「一秒で充電できる電池作ったンゴwwwwwwwwwwww」

1:科学ニュース+板記者募集中!依頼35-7@pureφ ★:2013/04/23(火) 10:58:57.63 ID:???

「1秒で充電できるクレジットカード大の携帯電話も可能」大容量・高出力の新型マイクロ電池、イリノイ大が開発

イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の研究チームが、新構造の高性能リチウムイオンマイクロ電池を開発した。スーパーキャパシタと同等以上の高出力を実現でき、無線通信分野への新規応用や電子デバイス小型化などが可能になるとしている。2013年4月16日付けの Nature Communications に論文が掲載されている。



図1 三次元のマイクロ電極間をリチウムイオンが移動するイメージ (Credit: Beckman Institute for Advanced
Science and Technology)

論文によると、今回開発されたリチウムイオンマイクロ電池の出力密度は最大7.4mW cm-2 μm-1 であり、最高性能のスーパーキャパシタと同等以上の高出力となっている。既存のマイクロ電池と比較すると、2000倍程度の高出力であるといえる。

このように電池を高出力化することで、無線信号の届く距離を30倍に延ばしたり、デバイスを1/30に小型化したりできると考えられる。充電時間も1000倍高速化できるので、1秒足らずで充電できるクレジットカードサイズの携帯電話などが実現する可能性がある。

リチウムイオン電池は高容量を実現できるが(高エネルギー密度)、一度に大量のエネルギーを出し入れできないため(低出力密度)、充電に時間がかかるという弱点がある。研究チームは今回、マイクロ電池内部の微細な三次元構造を最適化することにより、通常トレードオフの関係にあると考えられているエネルギー密度と出力密度を同時に高めることに成功したという。



5:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 11:15:06.66 ID:waz+ncw8

これは革命になるかも


6:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 11:18:12.54 ID:lzcjasAA

はよ実用化せーや


7:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 11:19:21.35 ID:FB2E8V4W

巨大な倉庫の写真かと思った







マイクロ電池のセル構造を図2に示す。電極は、多孔質金属(ニッケル)の足場上に正極材および負極材をそれぞれ 均一に被覆して同一基板上に形成する。正極材にはリチウム化した酸化マンガン(LMO)、負極材にはニッケルスズの単層薄膜を用いている。このマイクロ構造によって、電極活物質と電解質中における電子およびイオンの移動距離が短くなり、出力密度が上がる。同時に、活物質の体積を大きく保つことで、エネルギー密度を高めることができる。活物質の厚さは17~90nm、多孔質金属足場の孔の口径は330nmまたは500nmとした。正極と負極は幅30μmサイズとし、10μm間隔で交互にかみ合わせた形状とした。セル全体の体積は0.03mm3程度となっている。



図2 マイクロリチウムイオン電池の構造と電極形成プロセス (James H. Pikul et al., Nature Communications (2013) doi:10.1038/ncomms2747)

SJNニュース 再生可能エネルギー最新情報 2013年4月20日
http://sustainablejapan.net/?p=4062

High-power lithium ion microbatteries from interdigitated three-dimensional bicontinuous nanoporous electrodes
James H. Pikul, Hui Gang Zhang, Jiung Cho, Paul V. Braun & William P. King
Nature Communications 4, Article number: 1732 doi:10.1038/ncomms2747
http://www.nature.com/ncomms/journal/v4/n4/full/ncomms2747.html



2:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 11:07:40.34 ID:8qd0zGMq

人間が沸騰してバーン


3:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 11:10:57.83 ID:ZkqmEmC9

それは利点のみの強調なんじゃないの

急発熱・爆発のリスク激増と経年劣化が著しくなるでしょう


4:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 11:10:58.87 ID:cmALmJl4

説明みてもさっぱりわからん

ただスゲーって事はわかった


8:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 11:20:33.24 ID:NhTO/IQo

失敗したらオーストラリア大陸のおおきさが吹っ飛ぶ
とかだと、そう簡単に実験できないな


9:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 11:26:13.20 ID:o2rxJ9Rj

大型化したら原発必要なくなるかな


10:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 11:30:05.85 ID:/FrdiMJC

リチウムイオン電池は爆発するから却下!!


16: 忍法帖【Lv=29,xxxPT】(1+0:8) :2013/04/23(火) 11:41:38.84 ID:FXg8rfZ7

>>1
危険な香りがする・・しかし、できたらいいなー


17:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 11:43:12.56 ID:6cWGX8+v

とうとうこの分野でブレイクスルーが来たのか


18:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 11:47:47.94 ID:u6100N7h

1分でも凄いのに1秒か


20:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 11:51:44.96 ID:BHhRYvk4

1000mAhの電池を1秒で充電すると家のブレーカー落ちるな


21:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 12:07:06.87 ID:SjdqGfms

>>1
エネルギーの密度の高いものは、基本的に危険ってことだ


22:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 12:07:53.46 ID:hfX7yYGm

車の充電に使えないのか


24:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 12:18:34.69 ID:MVInZR8e

畜電器と思って読んだら、二次電池。技術革新早いねぇ。


25:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 12:21:40.78 ID:IbpNwj1Z

そんな大電流の流れる回路を携帯電話の内部に押し込めるのか?


26:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 12:25:33.51 ID:Tz9lMuSV

燃えそう


27:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 13:06:59.98 ID:DvK4ddRD

出力密度は高くても、エネルギー密度が高くないと充電池としてはいまいちじゃないのか


30:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 13:23:17.28 ID:ogDXqotV

>論文によると、今回開発されたリチウムイオンマイクロ電池の出力密度は最大7.4mW cm-2 μm-1 であり、
>最高性能のスーパーキャパシタと同等以上の高出力となっている。
はい。解散


31:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 13:33:47.50 ID:/BHbYFq4

凄い技術ドンドンきてるね
実用化した携帯はやくほしい


32:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 13:59:07.04 ID:57VIt6sD

新開発の爆弾が完成したって話?


42:名無しのひみつ:2013/04/23(火) 16:06:26.45 ID:FezIq+cC

容量が増えるとは一言も書いてない。
最大出力電流が増えるだけ。





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転載元:http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1366682337/
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