29 3月 2019

【ニュース】筑波大学とフォーカスシステムズ、三次電池の実装に関する共同研究を開始 | 財経新聞

・筑波大学とフォーカスシステムズは、温度差による発電機能を搭載した電池を「三次電池」と命名し、その実装を目指した基礎研究を共同で開始した。
・この三次電池の実装が実現すれば、今後ますます増加するIoT機器やその他の小型電子機器にも利用することで「電池交換を極小化した環境にやさしい低コストIoTシステム」の開発も可能となる。
<元記事>https://www.zaikei.co.jp/article/20190327/502549.html

熱電素子と蓄電池を組み合わせたので3次電池ということであろうか?農業みたいだ。
技術のポイントは、小さな温度差でも効率よく発電できる熱電素子であろうか。
LIBを使っていては、廃棄の問題はほとんど変わらないと思う。

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04 2月 2019

【ニュース】IoT用センサーのバッテリーフリー化を可能にする蓄電デバイスを開発|Business & Public Affairs Web Site

出典:https://bp-affairs.com/

・東北大学マイクロシステム融合研究開発センターおよび大学院工学研究科機械機能創成専攻の小野崇人教授の研究グループは、10ナノメートル(nm)径の高密度ナノチャンネルにおける電解液のイオン伝導を利用することで、温度差から発電し、同時に蓄電する新しい原理のデバイス(熱電バッテリー)のプロトタイプを試作し、原理検証に成功した。
・IoT社会では、多種の膨大な数のセンサーが様々なシーンで大量に利用される社会が到来すると考えられているが、膨大な数のセンサーへのエネルギーの供給が課題となっている。
・開発した熱電バッテリーは、nmサイズのナノチャンネル(貫通穴)における熱浸透流を利用して発電し、温度差がない状態ではこのナノチャンネルが電解液中のイオンにより閉じてしまうことを利用して蓄電する。
<元記事>https://bp-affairs.com/news/2019/02/20190201-8774.html

蓄電池は様々な用途に合わせて多様化していくのではないだろうか。
海外ではこのような新規の原理を使ったデバイスの研究が盛んである。日本は、一部の保守的なコミュニティーに資金を集中させるお金の使い方をそろそろ卒業しないといけないのではないだろうか。

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12 10月 2018

【ニュース】ニチコン株式会社   IoTやウェアラブルに最適な小形リチウムイオン二次電池「SLBシリーズ」を開発

出典:http://www.nichicon.co.jp/

・ニチコン株式会社は、エネルギー密度とパワー密度を両立した小形リチウムイオン二次電池「SLBシリーズ」を東芝インフラシステムズ株式会社のSCiBTMの技術を応用して開発した。
小形リチウムイオン二次電池「SLBシリーズ」の主な特長
1) 高レートでの充電・放電が可能です。例えば3分間で約80%の充電が可能であり、3分間で95%の放電が可能です。
2) -30℃の低温環境下でも充電が可能であり、負極の電極上にリチウムが析出しないため安全です。
3) 強制的に内部短絡を発生させても破裂・発火の可能性が低く安全です。
4) 10Cレートでの充放電サイクル25000回後でも80%以上の高い容量維持率を有します。
・本製品は10月16日(火)~19日(金)に幕張メッセで開催される「CEATEC JAPAN 2018」に出展される。

<X’s EYE>
◯解説:
東芝SCiBは、負極材料にLTOを使用している。それにより出入力、耐久性能、安全性で優れた電池を実現した。しかし、エネルギー密度は低い。本製品のように小型電池の市場であれば、エネルギー密度は問題にならない用途が多い。ある程度の市場は見込めるのではないかと思う。


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03 10月 2018

【ニュース】ウェアラブル用の柔軟なマイクロバッテリ

・ フラウンホーファーとマイクロインテグレーションIZMはウェアラブル用の柔軟なマイクロバッテリーを開発。
・ウェアラブル分野は、2020年までに720億ユーロの市場価値に達すると見込まれている。
・そのようなウェアラブル機器に電力を供給するバッテリーは、耐久性とエネルギー密度 – だけでなく、重量、柔軟性、サイズなどの重要な要件もあり、これらをうまく組み合わせる必要がある。
・フラウンホーファーIZMでは、エネルギー密度と信頼性を犠牲にして非常に柔軟にする代わりに、非常に小型で強力なバッテリーを設計し、搭載技術を最適化することに焦点を当てて、電池を開発した。
<元記事>https://phys.org/news/2018-10-pliable-micro-batteries-wearables.html

<X’s EYE>
◯解説:

【ニュース】理研と東大、太陽電池で動く皮膚に貼れる心電計を開発(朝日新聞デジタル)


ここで触れたように電池以外のデバイスの進展も著しい。
◯ビジネス:
自動車用途は市場が大きく競争が激しい。高い技術があったとして資本が小さい企業は参入が困難である。そのような企業は、


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19 4月 2018

【ニュース】ニチコン、リチウム二次電池に参入 センサー向け小型開発 | エレクトロニクス ニュース | 日刊工業新聞 電子版

・ニチコンは17日、リチウムイオン二次電池事業に参入すると発表した。
・東芝インフラシステムズ(川崎市幸区)と組み、小型電池を開発した。2019年度上期中にも量産を始める。電気自動車(EV)のバックアップ電源としての活用も提案していく。
・東芝インフラシステムズのリチウムイオン二次電池「SCiB」の技術と、ニチコンがアルミ電解コンデンサー開発で培った電極箔(はく)やセパレーターの加工技術を生かして開発した。
・負極にチタン酸リチウム(LTO)を採用。ショートや劣化を抑え発火の危険性を低くした。従来のリチウムイオン二次電池と比べて急速に充放電でき、耐久性も向上した。マイナス30度Cの環境下でも使用できる。
<元記事>https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00470128

02 2月 2018

【論文紹介】Jabuticaba-Inspired Hybrid Carbon Filler/Polymer Electrode for Use in Highly Stretchable Aqueous Li-Ion Batteries

出典:https://www.sciencedaily.com/

Advanced Energy Materials, DOI: 10.1002/aenm.201702478
・高効率で伸縮性の高い水系リチウムオン電池について。
・カーボンナノチューブとカーボンブラックを含むJabuticaba状の導電性高分子複合体集電体を開発。
・このハイブリッド炭素/ポリマー(HCP)複合材料は、約200%の高ひずみの下でも、その導電性を効果的に保持する
・HCPが伸張時に充填材相互接続により効率的な電気経路を生成することで、このような公費済みにおいても導電性を保持する。
・このHCP複合材料を伸縮可能な集電体として用いた水系リチウムイオン電池(ARLB)は、500サイクル後にも93%の容量維持率を示す。
<元記事>http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201702478/abstract

06 10月 2017

【ニュース】パナソニック LiBでIoTやウエアラブル市場開拓 化学工業日報

・パナソニックは、リチウムイオン2次電池(LiB)でIoT(モノのインターネット)およびウエアラブル市場を開拓する。
・小型機器のデザイン自由度を高める超小型ピン型電池、薄型端末の長寿命化を実現するフレキシブル電池、LiB用ワイヤレス充電ソリューションを組み合わせて展開する。
・曲げに強く超小型という特徴を生かし、カードデバイス、スマートウエア、スマートグラス、リストバンド端末などへの採用を見込む。
<元記事>http://www.kagakukogyonippo.com/headline/2017/10/05-31195.html

15 8月 2017

【論文紹介】Multi-functional Flexible Aqueous Sodium-Ion Batteries with High Safety

出展:http://www.sciencedirect.com/

Chem Volume 3, Issue 2, 10 August 2017, Pages 348–362
・メディア等で取り上げられている”涙で動くフレキシブル電池”の元論文。
・ウェアラブル機器に用いる電池としては、有毒な腐食性電解液を用いたくはない。
・生体適合性のある安全な生理食塩水または細胞培養培地を電解質として用いたナトリウムイオン電池を開発。
・正極にNa0.44MnO2を、負極にNaTiO2(PO4)3@Cを用いて帯状または繊維状のフレキシブルな水系ナトリウムイオン電池を作製した。
・この安全でフレキシブルな繊維状電池はウェアラブルデバイス用電池として有望である。
<元記事>http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2451929417302176

31 5月 2017

【論文紹介】All-Printed, Stretchable Zn-Ag2O Rechargeable Battery via Hyperelastic Binder for Self-Powering Wearable Electronics – Kumar – 2016 – Advanced Energy Materials

Advanced Energy Materials, 2017; 7 (8): 1602096 DOI: 10.1002/aenm.201602096
・印刷可能でフレキブルな亜鉛ー酸化銀二次電池についての報告。
・印刷可能なインクのバインダーとして、ポリスチレン – ブロック – ポリイソプレン – ブロック – ポリスチレン(SIS)を用いた。
・100%の繰り返し伸張の後にも2.5mAh/cm2の容量密度を保つ。
・この電池は、これまで報告された伸縮性のある二次電池の中で最も大きな可逆容量と放電電流密度を達成した。
<元記事>http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201602096/abstract;jsessionid=C01FFB11698E2D8D26EAE6D40A5D209C.f04t02

19 3月 2017

【論文紹介】3D-printed fluidic networks for high-power-density heat-managing miniaturized redox flow batteries

出典:http://pubs.rsc.org/

・レドックスフロー電池(RFCs)を小型化し、電力供給と熱制御を組み合わせた。
・高出力密度のRFCsをマイクロプロセッサ等の電子デバイスに統合するため、テーパ型マルチパスマイクロ流体ネットワークを3Dプリンタで作り込んだ。
・1.4W/cm2の最大電力密度と、ポンプ損失電力を差し引いた正味電力密度が0.99W/cm2を確認。
・電解質は、アルカリ電解液中の適度な濃度の0.4M K4Fe(CN)6および0.2M 2,6-ジヒドロキシアントラキノン。
<元記事>http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2017/EE/C6EE03192G#!divAbstract