リチウム代替に期待…北大、亜鉛電池のエネルギー密度向上

1: ごまカンパチ ★ 2024/09/02(月) 08:52:55.11 ID:/CCXVh8p9
https://news.yahoo.co.jp/articles/91866fce865662500afa219544ca657923152e38
　北海道大学の小林弘明准教授とカリフォルニア大学ロサンゼルス校の勝山湧斗大学院生らは、水系亜鉛イオン電池で2電子分の充放電反応を起こすことに成功した。亜鉛マンガン酸化物の微粒子を直径5ナノメートル（ナノは10億分の1）程度まで極小化して2電子反応が進むようにした。亜鉛電池はリチウムイオン電池（LiB）よりも資源リスクが小さく、エネルギー密度を高められると期待される。

アルコール還元法で亜鉛マンガン酸化物の微粒子を合成し、炭素材料のグラフェンに担持させた。亜鉛イオン電池の正極に用いて試験するとエネルギー密度が1キログラム当たり370ワット時となった。充放電中の物質状態をX線回折で調べると、2電子分の酸化還元反応が起きていた。

リチウムイオンは1原子当たり1電子、亜鉛イオンは1原子当たり2電子を利用できる。ただ2電子分の充放電を安定させることが難しかった。新材料は出力密度とエネルギー密度を両立する材料候補になり得る。

ネットの声

3: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 08:55:32.19 ID:5fo9DlmE0

エネルギーがドバドバ出るのか

4: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 08:55:34.64 ID:tLYw72eo0

370ワットじゃダメなんだよ500ワットないと

5: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 08:55:55.93 ID:9W+JNovY0

なお量産化には数十年かかる模様

6: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 08:55:59.38 ID:a2hXbbbR0

爆発しない電池にしてくれ！

9: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 08:57:55.08 ID:kBIYo1km0

>>6
これな
夜寝てる時や
外出する時は絶対充電しないわ

10: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 09:00:28.36 ID:7L7ttMK80

>>9
きみのスマホはいつ充電するんや

16: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 09:22:16.13 ID:3ZOZSEUr0

>>6
リチウムイオン電池の火災が酷いことになるのは
熱された電極が変化して酸素を放出するせい
200℃くらいになると、もう発生した酸素だけで燃え続けてしまう

この亜鉛化合物が、リチウムイオン電池の電極と比べてどの程度熱に強いかに依ると思う

21: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 10:15:33.68 ID:7k6tjhAH0

>>16
そもそも電解液が水系だから燃えない

14: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 09:16:30.24 ID:rNIi0eae0

リチウムは、原子量7で、電気的に1価
つまり、電子1個働かせるに要る目方は7

亜鉛は　原子量35で、2価で、目方の比は17.5
アルミニウムは、原子量27で、3価、比は9
隣は、原子量31で、7価、比は4.5

22: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 10:18:20.15 ID:7k6tjhAH0

>>14
リチウムイオン電池は全体がリチウム金属の塊で出来てるわけじゃないぞ
電解質や電極、パッケージ等リチウム以外の重量がほとんど

15: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 09:21:52.66 ID:8f+PI3gu0

製品化してから騒いでくださいよ

18: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 09:32:50.59 ID:L1DeTKe30

個体なんたらで盛り上げようとしてたのどうなったの？

29: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 12:15:12.14 ID:Zfnt9ZnC0

>>18
個体なんたらは早くても28年以降
30年代だろな

32: 警備員[Lv.1][新芽] 2024/09/02(月) 13:05:53.39 ID:vcj8486X0

>>18
充放電でおこるちょっとの体積変化でヒビが入るみたいな話とかあったな

19: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 09:51:13.71 ID:mcwy40My0

中国「もしそれ上手く行ったら留学生から情報貰うから頑張って」

25: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 11:44:00.37 ID:BGU6ToSD0

新しい電池は度々発表されるけど
解決出来ない諸問題があって多くが実用化に至らない

26: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 11:46:08.49 ID:SmxQsQyz0

リチウムイオンバッテリー本当嫌い
大体この部品が一番最初に劣化するし処分するの面倒だし本当この世界から消えて欲しい

28: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 11:50:13.85 ID:647iaDxY0

これはアメリカに潰されるパターン

34: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 15:43:11.19 ID:uigKK4VI0

体積がどうかだな
単3単4のサイズでどのくらいのmAhが得られるか
電圧の減衰曲線がリチウムより改善できたら大勝利

35: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 16:10:06.48 ID:6iTiv9+a0

爆発リスクは上がりそうだな

36: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 16:26:46.63 ID:rBBKe0sK0

あくまで材料ベースの基礎研究で実用性についてはまだまだ未知数ってところか

37: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 16:38:10.49 ID:861qXfWr0

やっぱ謎のエネルギーっていうのはないのかな
無限にすごいやつ

38: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 17:07:27.99 ID:FJWcd4ER0

少しでも中国の暴挙に抗う起電力となるように祈りたい

39: 名無しどんぶらこ 2024/09/02(月) 17:09:43.20 ID:3ctIiuWZ0

密度高ければ高いほど怖い感覚あるが頑丈さも向上してるんかな

40: 警備員[Lv.10][芽] 2024/09/02(月) 17:10:10.33 ID:8Wd9OwNd0

リチウム固体もそうだけれど、華々しく公表されてから、いつになったらスマホや潜水艦に使えるくらい実用的になるのやら

引用元: https://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1725234775/