繰り返し充放電可能な全固体空気二次電池を開発
2023年5月19日
山梨大学
早稲田大学
プレスリリースの詳細は早稲田大学公式WEBサイトをご覧ください⇒
発表のポイント
水素イオン(プロトン)を可逆的に取り込みできる有機化合物とプロトン伝導性の高分子薄膜を組み合わせて、繰り返して充放電できる全固体空気二次電池を開発した。
一定速度(放電レート15C)における発電で、30サイクル繰り返し充放電可能なことを確認した。
小型軽量で液漏れや発火の危険性がなく折り曲げても使える可能性があるため、モバイル機器などへの応用が期待できる。
【画像:https://kyodonewsprwire.jp/img/202305185725-O1-E63tAopt】
山梨大学クリーンエネルギー研究センター・早稲田大学理工学術院の宮武 健治(みやたけ けんじ)教授、早稲田大学理工学術院の小柳津 研一(おやいづ けんいち)教授らの研究グループは、水素イオン(プロトン)を可逆的に取り込みながら酸化還元反応する有機化合物とプロトン伝導性の高分子薄膜を組み合わせることにより、繰り返し充放電することができる「全固体空気二次電池」を開発しました。
空気電池(※1)は空気中の酸素(正極活物質)と金属(負極活物質)、イオン伝導性の電解質から構成される電池ですが、多くの場合液体電解質を用いているため、液体の漏れや蒸発、発火など安全性に課題があります。また、負極活物質が酸素や水分により劣化することも課題となっています。本研究により、プロトン伝導性高分子薄膜(※2)を電解質に、酸化還元活性な有機化合物を負極活物質に用いることで、可搬性と安全性に優れ、繰り返して充放電して使用することができる全固体空気二次電池の開発に成功しました。一定速度(放電速度15C)における発電実験で、30サイクル繰り返して充放電が可能であることも確認されました。
今後、構成材料の高性能化・最適化や耐久性などを改善することで、携帯電話や小型電子デバイスなどモバイル機器用の電源として応用できる可能性があります。
本研究成果は、2023年5月16日(火)にドイツ化学会が発行するハイインパクトの学術雑誌『Angewandte Chemie International Edition』のオンライン版で公開されました。
【論文情報】
雑誌名:Angewandte Chemie International Edition
論文名:All-Solid-State Rechargeable Air Batteries Using Dihydroxybenzoquinone and Its Polymer as the Negative Electrode
DOI:10.1002/anie.202304366
【用語解説】
※1 空気電池
正極活物質として空気中の酸素を用いる電池。多くの場合、負極には金属が用いられている。電池内部に正極活物質を内蔵する必要が無いため、原理的に大きなエネルギー密度を持つという特徴がある。
※2 プロトン伝導性高分子薄膜
スルホン酸基などの酸性基を含む高分子から成る膜。燃料電池などの電気化学デバイスの固体電解質として用いられている。
スペイシャルがHOOPS Communicatorを追加
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
マイナ憎しで王林、内藤剛志、きんに君を炎上させようと必死なマスコミに……「タレントに罪はない」の声
神戸連続児童殺傷27年 土師淳さん父「子供への思い、変わらない」
【広島】新井監督2戦連続1点差負けに「紙一重のゲーム」失策から失点「慣れてない」/一問一答
業界初の「グローバル・プロンプト・エンジニアリング・チャンピオンシップ」で、ドバイがインドとオーストリアから3人の受賞者を表彰
超伝導人工原子・マイクロ波光子間の単一反射による量子ビット交換
【阪神】中野拓夢が攻守で貢献 7回内野安打に8回坂倉の後方への飛球をジャンピングキャッチ!
本田圭佑がJ1で強いFC町田ゼルビア黒田剛監督を分析 優れている点を問われ、ズバリひと言
【日本ハム】「貯金11」へ新庄監督「言霊」上原6失点炎上も反発力で逆転狙う「目標高いとこに」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
TikTokを賑わす「フエラムネごめんなサイダー味」がセブンイレブンで再販!じゅるるマスカットも買うなら今!
小倉優子、不自然な“二重ライン”にネット騒然「やっぱり整形?」
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
吉住、なぜかR-1グランプリの大爆笑ネタが炎上させられてしまう事態に
藤田ニコル「初めてした日」ゆうちゃみ「体位とかも全部」親に明かしたギャル的「性事情」に騒然
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
俳優の中尾彬さんが死去、81歳 幅広く活躍 トレードマークは「ねじねじ」 妻は池波志乃
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
TikTokを賑わす「フエラムネごめんなサイダー味」がセブンイレブンで再販!じゅるるマスカットも買うなら今!
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
ガーシー、またも綾野剛の暴露写真でネット歓喜「この写真見て笑っちゃう」
完全にダマされた! 『ラヴィット!』あのちゃん“事故レベル”大暴走は『水ダウ』遠隔操作のしわざだった ネットも納得
小倉優子、不自然な“二重ライン”にネット騒然「やっぱり整形?」
スペイシャルがHOOPS Communicatorを追加
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
マイナ憎しで王林、内藤剛志、きんに君を炎上させようと必死なマスコミに……「タレントに罪はない」の声
神戸連続児童殺傷27年 土師淳さん父「子供への思い、変わらない」
業界初の「グローバル・プロンプト・エンジニアリング・チャンピオンシップ」で、ドバイがインドとオーストリアから3人の受賞者を表彰
【広島】新井監督2戦連続1点差負けに「紙一重のゲーム」失策から失点「慣れてない」/一問一答
超伝導人工原子・マイクロ波光子間の単一反射による量子ビット交換
【阪神】中野拓夢が攻守で貢献 7回内野安打に8回坂倉の後方への飛球をジャンピングキャッチ!
本田圭佑がJ1で強いFC町田ゼルビア黒田剛監督を分析 優れている点を問われ、ズバリひと言
【日本ハム】「貯金11」へ新庄監督「言霊」上原6失点炎上も反発力で逆転狙う「目標高いとこに」