【電気化学】スタンフォードの科学者たちが将来有望なアルミニウムイオン電池のプロトタイプを完成…リチウムを置換か

1 ：Mogtan ★＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 00:53:47.92 ID:???.net

掲載日：2015年4月8日
http://jp.techcrunch.com/2015/04/08/20150407aluminum-ion/

▶ New aluminium-ion battery from Stanford - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=ZKIcYk7E9lU

　スタンフォード大学の科学者たちがこのほどプロトタイプを開発した、折り曲げられる電池は、アルミニウム製で
素早く充電でき、寿命も長くて、リチウム電池より安全（揮発性の素材ではなく、セルに穴が開いても引火しない）
と言われる。したがってそのアルミニウムイオン電池により、未来の消費者電子製品はより安全になり、早く充電でき、
より薄くなるだけでなく折り曲げられるようにもなる。これらはとくに、ウェアラブルにとってありがたい特性だ。

　折り曲げられるリチウムイオン電池はすでに研究開発が進んでいるが、しかしアルミニウムはコストと安全性で
リチウムより有利だ。そのため、研究者たちの関心も持続している。高性能で商用製品として完成した
アルミニウムイオン電池はまだ先の課題だが、スタンフォードの研究者たちは、セルの正極にグラファイト
（炭素素材）を使うと良いパフォーマンスが得られることを発見した。

　彼らの電池は7500回あまりの充電に、出力の損耗なく持ちこたえたが、ほかの研究室が作ったアルミ電池は約100回の
充電で寿命が尽きた。彼らはNature誌に発表した記事の中で、“超高速のアルミニウムイオン電池が数千回あまりの
充電に耐える安定性を示したのはこれが初めてだ”、と述べている。

　彼らがその電池に使用しているイオン性電解液は、室温では液状の塩である。その点でもこのプロトタイプのセルは
安全で、現状ではポリマーでコーティングした柔軟性のある小袋に収められている。電池の電圧は2ボルトで、これも
そのほかの研究者たちがアルミニウムで達成した電圧より高い。デモビデオには、プロトタイプの電池2つを使って
スマートフォンを“1分弱で”充電する様子が写されている。

　研究の現段階では、電圧もエネルギー密度も、商用化のレベルには達していない。しかし研究者たちは、
アルミニウムイオン電池の将来性に関して、とても楽観的だ。

　研究者の一人、スタンフォードの化学の教授Hongjie Daiが、Stanford Report誌にこう語っている: “われわれの
電池は典型的なリチウム電池の約半分の電圧を作り出す。正極の素材を改良すれば電圧とエネルギー密度を上げる
ことができるだろう。しかしそのほかの点では、われわれの電池は電池に望まれる理想の条件をすべて満たしている。
安価な電極、高い安全性、高速充電、そして長寿命だ。私はこれが、新しい電池の誕生だと感じている。その意味で、
とてもエキサイティングだ”。

　Daiは、小型の電子製品のほかに、配電網上に配備して再生可能エネルギーをそこに保存しておく、という興味深い
用途を挙げている。リチウムセルの寿命は、このような用途には向いていない。もしもアルミニウムセルが何万回の
充電にも耐えるまでに改良されれば、その充電と放電の高速性により、リチウムに代わって利用されることも期待される。

<参照>
Aluminum battery from Stanford offers safe alternative to conventional batteries | Precourt Institute for Energy
https://energy.stanford.edu/news/aluminum-battery-stanford-offers-safe-alternative-conventional-batteries

An ultrafast rechargeable aluminium-ion battery : Nature : Nature Publishing Group
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14340.html

2 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 00:58:53.63 ID:EDkxV+1B.net

なんかすごそうだな。
こういうのが電気自動車とかに搭載されるようになれば
燃料電池車なんかくそみたいになるなww

3 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 01:04:34.68 ID:6kxWMaJb.net

ここ数年で何種類の電池が開発されてるのよ。
一つぐらい実用化の目処を…

4 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 01:09:25.60 ID:zLM38jlq.net

石油利権組が難癖つけて邪魔をします

5 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 01:12:50.56 ID:6KWxHChW.net

>>3
空気亜鉛電池とやらは2年くらいで出てくるらしい
リチウムイオン電池より5倍の容量で劣化が少なく安全なんだとさ

6 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 01:23:15.03 ID:Awwv6ZJT.net

リチウムって希少鉱物だっけか
アルミでできるなら本当に安価で安全だなあ。

7 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 01:35:28.45 ID:UZ6Z83Wh.net

地表に存在する金属で一番多いのはアルミニウム、次に鉄、マメな

8 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 01:37:56.73 ID:TMMCssGd.net

欠点はエネルギー密度が低い事か・・・
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20150407/413061/?ST=fpd
＞ただし、現時点では、出力電圧は約2Vと低い。ただこれは、
＞「適切な正極材料を選ぶことで高くすることが可能」（Dai氏）とする。

9 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 01:41:55.04 ID:5lNMSu5l.net

こういうので実用化になったのはひとつもないよな

10 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 01:44:34.55 ID:FXeV2AQi.net

これってコンデンサと変わらない気がするんだが…
どう違うか誰か教えて？

11 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 01:54:09.20 ID:CZNer49O.net

今のリチウムイオンでも密度が足らないのに、それより低いんじゃ使い物にならないな。

12 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 01:55:03.59 ID:TMMCssGd.net

>>5
それも色々と欠点があって、あまり実用的ではないらしい。

【エネルギー】日立造船、「亜鉛空気電池」の円筒型二次電池を開発−容量、リチウムの５倍
http://daily.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1419208957/484
いままで言われてる欠点

吸気のCO2でアルカリ電解液が劣化してくる
亜鉛極のサイクル寿命
空気極で必要な物性が充電と放電で異なる(クリアしたっぽい)
電圧が低い
空気極の反応が遅い(電圧ロス)
充放電効率が低い(半分燃料電池)

13 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 02:23:27.26 ID:D4rQnAW7.net

台湾人 やるじゃんヽ( ・∀・)ﾉ

14 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 02:31:48.33 ID:TMMCssGd.net

Aluminium-ion battery - Wikipedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium-ion_battery

15 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 02:37:54.79 ID:P4Tjmid3.net

>>4
昔と違って石油利権の妨害は今はもう無いよ。
ロスなんとかやロックなんとかが化石燃料から卒業したし、燃料電池や蓄電池系で稼ぐ準備も終わって、
民間も化石燃料から卒業していいとGOサイン出してるからね。

だから車業界も石油燃料使わない車がどんどん出てきてる。

今の妨害工作の主は核融合関係がメインな。

16 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 02:41:33.12 ID:TMMCssGd.net

一応ソニーも地味に開発してる（してた？）のかな。

【革命】 ソニー、アルミ充電池電解液の開発に成功！リチウムイオン電池の4倍！ [2012/11/09]
http://engawa.2ch.net/test/read.cgi/poverty/1352422529/
アルミニウム二次電池及び電子機器
http://www.google.com/patents/WO2014069200A1?cl=ja

17 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 02:51:19.12 ID:S2C/JTNp.net

ゴミ箱の空き缶を奪い合う近未来

18 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 02:57:09.95 ID:TMMCssGd.net

>>15
原子力発電業界が、充電池の開発を妨害するメリットは薄いと思うの。
充電池にブレイクスルーが起きたら困るのは燃料電池業界かなｗ

19 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 03:06:49.29 ID:n3a9Dv87.net

可能性はあるな
まだまだ随分遠い先だけど

20 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 03:12:11.42 ID:nzA5syha.net

これは良いニュース

21 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 03:25:33.65 ID:P4Tjmid3.net

>>18
分かってないな。
燃料電池や蓄電池を妨害しないよ。
儲ける準備が終わったからね。

妨害する対象は超低コスト発電機や核融合技術の開発な。
それに妨害してくるのは原子力発電利権じゃなくてロックやロスなんとかの傘下の政府や財界な。

22 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 03:38:24.90 ID:TMMCssGd.net

>>21
そうかな？
「核融合炉を、今後10年以内に実用化できる見通しがある！」と発表したのは
ロスチャイルド系のロッキード・マーティンだけど。

23 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 03:42:57.45 ID:d1y74Nbv.net

アルミニウムの電池なんて簡単そうだけど違うの？

24 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 05:26:04.09 ID:wUTwEqt8.net

>>3
詐欺ばっかりだよな

25 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 05:44:49.29 ID:5Q05MSxU.net

>>7
小学生の頃シリコンと習ったけどガセだったんだな
ありまとう

26 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 06:19:53.72 ID:G79yRJWL.net

プロトタイプは腐るほどあるだろｗ
実用化してからこいや

27 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 06:20:08.66 ID:U69AD3Ag.net

これは凄い

28 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 06:33:44.89 ID:XoLAtXEW.net

エネルギー問題はあらゆる事につながっているからな。今回の石油価格低下も
ISとかのイスラム過激派の資金を減らすのが目的のひとつ
核融合の開発表明が相次いでいるのも何かの動きなのかもな。

29 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 07:53:04.26 ID:x7ULSs+E.net

アルミニウムよりナトリウムの方がエネルギー密度の理論値高いんじゃなかったっけ？

30 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 08:04:59.31 ID:omYENYku.net

ヒント
シリコン、ケイ素を混ぜ込み、ＵＳＢメモリのようにＦＦ回路見たく行えば
持続時間が延びるかも？

31 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 08:34:20.57 ID:vC6XyInT.net

>>29
事故の時消火の為に放水したら爆発しない？
ナトリウム

32 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 08:41:02.27 ID:d1paO/wg.net

>>31
塩大好きなんだけど唾液だらけの口の中で爆発するのかな

33 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 08:43:03.44 ID:XnKLumUo.net

アルミニウム精製って電力を食うって話だけどそれは大丈夫？

34 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 09:20:26.38 ID:+OMQ3Twm.net

>>32
溶液中のナトリウムイオンと金属単体としてのナトリウムは違うと思うが

>>33
三価だから電力を食うのはその通り
しかし採算は取れてるんだろう
でなければアルミ缶が量産されたりはしないはずだし

35 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 09:25:48.59 ID:rxZ/IU1w.net

>>31
太平洋大爆発の危機！

36 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 09:27:14.66 ID:TIvPLv6m.net

アルミ製の一円硬貨は
額面よりも原料費のほうが高い稀有な例と聞くが
放熱器なんかにも銅なんかより性能は劣るのによく使われるのは
精製費を加味しても安いからなんだろうな

37 ：高卒＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 09:40:36.86 ID:PJ7FuXCb.net

充電池の充電回数に限界があるのはなぜ？

38 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 09:57:53.39 ID:FD2B1yBS.net

そのくらい自分で調べろよ

39 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 10:41:02.39 ID:kzEOBbEC.net

>>25
金属か？

40 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 11:28:42.44 ID:CEZkrQAw.net

癌の劇的な治療法
夢の燃料電池

この類は発表してから実現するまで物凄く時間がかかる

41 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 11:46:15.40 ID:Rys6am2R.net

正極材料の変更でなんでエネルギー密度が上がるんだ

42 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 11:49:46.79 ID:lacVW4vy.net

マグネシウムの方が将来性があるわ
酸化マグネシウムになったら太陽光レーザーで還元できるし
永久使用可能

43 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 12:56:41.15 ID:t2xtP9n2.net

燃えないなら良いな、航空機にぜひ燃えないこっちを。

44 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 15:25:06.05 ID:DdzA2L6E.net

まずは実用化
話はそれから

45 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 15:45:14.57 ID:H+8JQQ0v.net

さっさと実用化して

46 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 16:25:47.42 ID:um0BBNd8.net

>>25
シリコンは「半金属」だから論外。

47 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 23:00:31.93 ID:wg1GmpPw.net

>36
相手が銅ならインゴットまでの単価、加工の単価、耐食性、色々有利だな

48 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/09(木) 23:35:06.38 ID:TytVFYD1.net

>>21
発電所が無ければ蓄電池は充電の仕様が無いわけで、
蓄電池で儲ける準備が出来てるなら、
むしろ核融合発電推進して蓄電池の普及に弾みをつけるんで無いかい？

49 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/10(金) 03:11:55.42 ID:ztSd+F6C.net

寿命も大事だけど容量が増えて欲しい

50 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/10(金) 09:36:46.30 ID:Q2aCImwt.net

>正極の素材を改良すれば電圧とエネルギー密度を上げる
>ことができるだろう。しかしそのほかの点では、われわれの電池は電池に望まれる理想の条件をすべて満たしている。
>安価な電極、高い安全性、高速充電、そして長寿命だ。

「安全＝エネルギー密度が低い」なのに、なんだよこのふかし

51 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/10(金) 09:48:10.02 ID:K4ow3Enk.net

>>50
そりゃそうだ、正極なんて他の電池でもいえる。
負極で電池の主電圧がきまり、電圧はリチウムイオンよりはるかに劣り
電極を変えても誤差の範囲だな、
リチウムイオンの電圧が高いのはイオン化傾向の違いで簡単に説明できる。

空気亜鉛とか空気アルミ電池とか言うのは、
空気リチウム電池のほうが性能がいいのは言うまでもない。

52 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/10(金) 11:47:48.69 ID:T0O2Ug/k.net

>>42
レーザー還元とかうまくいってるのかね
エネルギー効率とんでもなく悪そうなんだが

53 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/10(金) 12:07:59.41 ID:3gjcms4a.net

>>52
太陽光って書いてあんだろがよ

何年も進展を聞かないってことは
出力が上がんなくてだめぽ
ってことだろうと思ってるが

54 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/12(日) 08:44:51.20 ID:7TXCBcLn.net

そんなに見込みがあるなら製品化直前まで秘密にするわな。
研究費獲得のためのアドバルーンなんだから、一般メディア
が、いちいち取り上げる必要無し

55 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/06(水) 18:45:11.47 ID:dYsspMkc.net

アルミニウム「グヘへへへへ」
リチウム「や、やめてください… 」
アルミニウム「ココは嫌がってないみたいだがなぁw」
リチウム「あっ、だ、だめ… 力抜けちゃう…」

56 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/12(火) 06:31:47.08 ID:XBa8mv1A.net

>>55
何言ってるんだ？

57 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/06/05(金) 12:45:27.54 ID:64ASrQxP.net

>>55
バカ発見！応援をたのむ