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。
「プラモデル」が縁…Gカップグラドル、大物俳優と奇跡の遭遇に歓喜「知ってくださってた」
木下優樹菜、妻に対する夫側の要求に「旦那様はちゃんと褒めて女扱いしてくれるの?」
ヌートバーが母への愛情たっぷり「久美ちゃん」グラブをインスタに投稿 1打点で連敗7で止めた
【日本ハム】新庄剛志監督、椅子ズレ落ちリアクションの真意説明「五十幡君は何も悪くない!!」
【阪神】唯一防御率0点台の村上頌樹 2年連続で豊橋のマウンドへ「狭い球場と分かっている」
ドジャース山本由伸の次回登板は日本時間14日のジャイアンツ戦 中5日の登板で5勝目を目指す
向井理「すごく喜んでいました」妻・国仲涼子と福岡を訪れた際のエピソードとは
田村ゆかりと堀江由衣による伝説のユニット「やまとなでしこ」楽曲が配信開始!
「とちぎ旅ウィーク」6月14日開始 栃木旅行で3千円の旅行支援
注意!偽国税庁から届いた「還付金」手続きを進めたらどうなるの?確認してみた
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
73歳神田正輝「旅サラダ」生放送で“12歳下俳優”から呼び捨てされ激論
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
曙と熱愛した相原勇(52)の現在が衝撃的すぎると話題に
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
55歳森口博子「だっちゅーの」鮮やかビキニ姿披露にX歓喜「破壊力ハンパない」「スゴすぎ」
「ふてほど」25歳女優“薔薇ブラ”でポロリ寸前?過激衣装に「見えちゃう」「刺激強すぎ」
大物炎上系ユーチューバー”衝撃の預金残高”公開「すげぇ」「エグい」驚きの声
水原一平容疑者 最高刑「懲役33年」トレンド入り 「人生詰んだ」「稀代の詐欺師」の声
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
深夜のファミリーマート徘徊、必ず入っている「フエラムネのミニチュアおもちゃ付」を探し求めた結果……
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
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
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」
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
小澤征悦と再婚した桑子真帆アナ(34)黒い過去が流出、衝撃の過去にネット騒然
ガーシー、佐野ひなこの暴露を示唆でネット騒然「ファンだったのに」
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」
「プラモデル」が縁…Gカップグラドル、大物俳優と奇跡の遭遇に歓喜「知ってくださってた」
木下優樹菜、妻に対する夫側の要求に「旦那様はちゃんと褒めて女扱いしてくれるの?」
ヌートバーが母への愛情たっぷり「久美ちゃん」グラブをインスタに投稿 1打点で連敗7で止めた
【日本ハム】新庄剛志監督、椅子ズレ落ちリアクションの真意説明「五十幡君は何も悪くない!!」
【阪神】唯一防御率0点台の村上頌樹 2年連続で豊橋のマウンドへ「狭い球場と分かっている」
「とちぎ旅ウィーク」6月14日開始 栃木旅行で3千円の旅行支援
ドジャース山本由伸の次回登板は日本時間14日のジャイアンツ戦 中5日の登板で5勝目を目指す
向井理「すごく喜んでいました」妻・国仲涼子と福岡を訪れた際のエピソードとは
田村ゆかりと堀江由衣による伝説のユニット「やまとなでしこ」楽曲が配信開始!
注意!偽国税庁から届いた「還付金」手続きを進めたらどうなるの?確認してみた