急速充電できるリチウムイオン電池 [科学技術]
"( ´ ▽ ｀ )ノ”こんにちはぁ
携帯にしろiPadにしろLet's Noteにしろ、いつも充電には時間が必要ですね "o(-_-;*) ｳｩﾑ…
「瞬間的に充電できれば良いのに～」ヽ(,;´ﾟωﾟ`ヽ)(/´ﾟωﾟ`;,)/ って思うこともたびたびです。で、こんな記事を発見しました キョロ(｡･_･｡ )）（( ｡･_･｡)キョロ
-----------------------------(朝鮮日報2012.8.14)
- 電気自動車のバッテリー、1分で急速充電=蔚山科技大が開発 -
1回の充電に数時間かかる電気自動車のバッテリーをわずか1分で100％充電できる新技術を韓国・蔚山科学技術大親環境エネルギー工学部のチョ・ジェピル教授の研究陣が開発した。
新技術はリチウム充電池の陽極に使われる電極用粉末粒子の大きさをこれまでの500分の1に縮小し、充電速度を最大120倍まで高めることに成功したものだ。
現在使われているリチウムバッテリーは、陽極材料にリチウム、マンガン、酸素から成る大きさ10マイクロメートルの粉末を使用する。陰極から出たリチウムイオンがこの粉末粒子を通って陽極に移動し、バッテリーが充電される仕組みだ。粉末を小さくすれば、粒子数が増えるため、充電速度が速まる。言い換えれば、車線を増やして、渋滞を解消する原理だ。しかし、粒子を
小さくすると、粒子の密度が低くなり、電池の容量低下を招く欠点があった。
研究陣はリチウムバッテリーの陽極の粉末粒子を20ナノメートルまで小さくした上で、スクロース溶液を加えて加熱することで、問題を解決した。ナノ粒子は凝結して、マイクロメートル級の粒子のように変化し、既存のバッテリー並みの容量を確保できるようになった。また、ショ糖が焼けて生じた成分が粒子の表面をコーティングし、導電効率も高まった。
チョ教授らが開発したナノ粉末で充電池を製作したところ、わずか1分で完全充電が可能だった。中型の電気自動車ならば、時速50－60キロで約2時間走行可能だ。
チョ教授は「GMのボルトなどに使われる既存のバッテリーは充電に最低2時間かかる。急速充電が可能なナノ粉末は2年程度あれば量産が可能だ」と説明した。研究結果は、化学分野の学会誌『アンゲバンテ・ケミー国際版』（8日付）に掲載された。
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リチウム電池と云えば、東大や東北大学などの入試問題でも出題されていますね (*￣。￣*)。。。ｏＯ
さすが全ての文明の根源と自称する韓国、ついに初のノーベル賞級の発明か ＼(◎o◎)／ ･･･と思いきや、日本の東芝が2005年に同じ原理で急速充電可能な二次電池を発表していました(そして2011年には商品化済み) ("▽"*)ｱﾋｮ
これは開発段階での発表会についての記事です ρ(・ω・ )
------------------------------(IT Mobile 2005.3.29)
1分間で充電可能なバッテリーを東芝が開発した。機器の長時間駆動が可能なリチウムイオン二次電池と、急速充電が可能なキャパシタ（コンデンサ）の特徴を併せ持つ。
携帯電話など小型機器で使われることの多いリチウムイオンはエネルギー密度が大きく、長い時間の駆動が可能。ただし充電時間が非常に長く、また繰り返し使うと性能が落ちてしまう。対してバッテリーのバックアップ用などに使われるキャパシタは、急速充電性能を持ち、繰り返し利用の寿命も長いのが特徴だ。しかしエネルギー密度が小さく、長い時間駆動することができない。「原理的には体積当たりのエネルギー密度はリチウムイオン電池の数十分の1以下。携帯以上の大型機器を駆動さ せるのはなかなか難しい」（東芝研究開発センターの高見則雄工学博士）
「従来のリチウムイオン電池がもつ高いエネルギー密度と、キャパシタが持つ短い充電時間を併せ持つもの」（高見氏）。これまでエネルギー密度と充電時間は、相反する要素だった。東芝の新型リチウムイオン電池はそれを両立させた
高速充電と高エネルギー密度
小型機器向けのバッテリーの代名詞ともいえるリチウムイオン電池だが、充電速度の高速化には課題も多かった。「リチウムイオンは2、3時間の充電が一般的。無理にやると電解液が分解し、電極が劣化する」（高見氏）
ナノ粒子を使うと表面積が広がり、リチウムイオンが入っていく（充電される）時間は短くなる。しかし、ナノ粒子にすると電解液が分解してしまうという問題があった。
今回の新型電池では、数百ナノメートルオーダーのナノ微粒子を使って、ナノ微粒子を均一に固定する技術を開発したことで電解液の分解を抑えられた。「炭素材料ではなく、それ以外の金属材料のナノ粒子化した材料を使った。重要なポイントとしては電解液を分解しない、安全な材料であることだ」（高見 氏） これにより、リチウムイオン電池とキャパシタのメリットを兼ね備えた電池ができあがった。
リチウムイオン電池がじっくりと充電されるのに対し、新型電池は約1分で80％充電される
メインの用途はモーター駆動
万能にも見えるこの電池だが、すべての用途に使えるわけではない。「電車、自動車、2輪車、自転車、そういうところにフィットした電池ではないかと考えている」と高見氏。理由の1つは、エネルギー密度が高いといっても150～250ワット時／リットル（Wh／L）と、リチウムイオン電池（一般に300～400Wh／L）に比べて小さいことだ。
「今回、携帯機器というよりも産業用、車両用に絞って出力性能を重視した。将来的には携帯機器用への展開もあり得ないわけではない。そのときには高エネルギー密度化もあり得るが、逆に出力はそれほど取れないようになる」（高見氏）
今回の新電池は出力密度10キロワット／リットル（kW／L）と、リチウムイオン電池に比べて2ケタほど出力が大きい。つまりモーターなどパワーを必要とする機器を動かすのに向いている。
「高出力で取り出すと、電池がカラになるまでの時間が短い。（電力回生機能など）別のパワーソースがあるときに有効な電池だ」（説明員）
※回生電力とは、エレベータやハイブリッド自動車などで使われている技術。ブレーキ時などにモーターが発電機として動作し、発生する電力
会場での説明も、極寒環境──-40度でも室温の80％の放電性能を持つことや、回生電力機能利用時も大電流を流せるため、環境に優しいなど、自動車などでの利用を想定したものが多かった。もっとも携帯電話でも、短時間で充電できることが生きる使い方があれば、この電池の特徴を生かすことができる。この電池は、一般的なリチウムイオン電池の製造ラインをそのまま使える。また使用する材料も「量産規模になったという前提で、リチウムイオン相当のコストにはなると思っている。資源的に問題のある材料は使っていない」（高見氏）。今回は技術発表であり、事業化の方針は未定としたが、2006年度の商用化を目指して開発を進めている。
※ 写真は商品紹介HPより抜粋
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東芝のSCiBという電池で、「６分で急速充電可能なリチウム電池」として2011年の段階で既に商品化されているようです (人´∀｀)．☆．。．:*･° ちなみに、PC用無停瞬断電源にも使用されています ・:*:・ｳﾌﾌﾌ(*´▼｀*人)・:*:・
頑張れ!! 電池立国・日本 (｀д´*)o"ファイト～・・ (｀◇´*)ノ"イッパーツ！！
タグ：リチウムイオン電池
ｺﾝﾊﾞﾝﾜヽ(○・▽・○)ノ゛ 追伸です
理系が日本を救う ( )ｷ…( *ﾟ)ｷﾀ!( *ﾟ∀)ｷﾀ!!(*ﾟ∀ﾟ*)ｷﾀ━━!!!
------------------(産経新聞2012.09.02)
「まだまだ中韓に負けない」
ノーベル賞候補に名が挙がる日本人研究者の思索
【国際情勢分析 河崎真澄の目】
「中国と韓国は企業における技術開発で数年内に結果を求める短期決戦型だが、日本には１０～２０年の中長期にわたる開発にも理解を示す企業文化が根付いている」。携帯電話やノートパソコンなどに使われるリチウムイオン二次電池（ＬＩＢ）の発明者として世界的に知られ、ノーベル化学賞の候補にも挙げられる旭化成の吉野彰フェロー（６４）は訪問先の上海で取材に応じ、中韓と日本の技術開発力の違いについてこう分析してみせた。
■画期的なＬＩＢ発明
１９８５年に日本で初めて登場した携帯電話は、重さが３キロもある肩掛けベルト付きの、その名も「ショルダーホン」だった。このころ電子機器を持ち運ぶため、軽量化にあたって最大の障壁だったのがバッテリーだった。吉野氏は旭化成の研究者として、電気を通すプラスチックなど材料研究を積み重ね、ショルダーホン登場の８５年に、高効率で軽量かつ充電可能なＬＩＢの基礎概念を世界で初めて確立。９１年に旭化成の特許を使ってソニーが世界初の実用化にこぎ着けた。
これは、９０年代に始まったインターネット時代とＩＴ（情報技術）革命を「モバイル」の面から加速する原動力となった。吉野氏によるＬＩＢ開発のベースには旭化成が長年培った幅広い分野での材料研究の蓄積があり、思いつきや物まねとは一線を画す本質をついた技術開発力が花開いた結果といえる。吉野氏は「とりわけ医薬品も含む材料ビジネスでは、難易度が高いゼロから成果を生み出す力で、中韓に比べて人材の層が厚い日本の優位性が光っている」と話した。
■ベースは外資系企業
中国も韓国も企業内研究であれば、３、４年内に実用化して投資回収可能なテーマでなければ研究者はクビを覚悟しなければならない。海外から導入した技術をうまく組み合わせて、労働集約型で安価に製品をアセンブル（組み立て）し、ハイテク企業を名乗って世界市場を席巻したとしても、「特許取得も含め独創的な技術開発力に乏しければ、それが弱みとなって企業体に早晩、ボディーブローとして響いてくるだろう」という。
すでに兆候はある。米ニューヨーク証取に上場する世界最大規模の太陽電池メーカーで、江蘇省無錫（むしゃく）に本社を置く尚徳太陽能電力（サンテックパワー）では８月、経営破綻回避を目的に創業者の最高経営責任者（ＣＥＯ）が辞任し、地元の無錫市当局の支援を仰いだ。米国の著名な投資家ウォーレン・バフェット氏（８２）が３年前に資本参加して成長性が期待された電池関連事業と自動車事業の二本柱をもつ広東省深●（＝土へんに川）（しんせん）に本社を置くＢＹＤ（比亜迪）は、今年１～６月期の最終利益が前年同期比で９４．１％減ったと発表。とりわけ新車販売台数が前年同期比で９．３％減少し経営にかげりがみえた。
吉野氏はこうした具体的な社名は挙げなかったが、「中国企業は技術の蓄積なしにアセンブル先行型でハイテクの世界を手中に収められると勘違いしたと思う」と指摘した。長年の技術開発の蓄積と製造現場の経験に支えられた知的財産は重い。吉野氏は、「中国は経済大国として独り立ちしたようにもみえるが（改革開放による成長は対中進出した）外資系企業がベースになっている。中国の民間企業自身の技術開発力は一部にまだ脆弱（ぜいじゃく）な部分もあり、ある日突然、障壁に突き当たる時がくるかもしれぬ」とみる。
■日本は２方向目指せ
だが日本にも課題はある。吉野氏は「技術開発で先頭を走った結果、その次の道を見いだせていないこと」を挙げた。日本企業もかつて欧米に追いつき追い越せと走り続けたが、欧米を追い抜いた分野では目標を見失いかけているようだ。目指すべき方向性として吉野氏は（１）正攻法でさらに独創技術を生む「川上」（２）数多くの技術を新たな発想で組み合わせてシステムを創造する「川下」の２方向への注力を説き、そのためには（３）さらに自由な研究開発の環境と規制緩和が欠かせないと話した。
あらゆる産業分野で中韓との厳しい国際競争にさらされる日本企業。先進的な技術開発力を維持して差別化戦略をとり続けるためには、短期的利益に目を奪われず、中長期に技術開発する姿勢と努力を怠ってはならない、との警鐘にも聞こえた。（上海 河崎真澄、写真も）
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媚中韓政権の民主党仕分けに負けるな＝＝＝＝☆ｷﾝｯ┣o(´(００)｀ )
頑張れ日本 (*ﾟ▽ﾟ)ﾉ[力゛`ノノヽ゛レ～！]ヾ(ﾟ▽ﾟ*)
by 梧桐鳳翼 (2012-09-05 00:33)