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テクノロジー

リチウムイオン電池の共同開発者らが新たな固体二次電池を開発 83

ストーリー by hylom
実用化への障害は 部門より

米テキサス大学が、新たな「完全固体二次電池」を開発したと発表した(テキサス大学の発表PC Watch)。

この電池はリチウムイオン電池の共同開発者であるJohn Goodenough教授らのチームが開発したもので、従来の二次電池と比べてエネルギー密度が「少なくとも3倍」、充電速度も大幅に短縮され長寿命、低温環境でも動作、ショートの危険がない、低コストと、非常に多くのメリットがあるという。

なお、John Goodenough教授は94歳だそうだ。

  • なお、John Goodenough教授は94歳だそうだ。

    こういう巨人の肩まで登りきった人にしかできないことも多いのだろうな。そう考えると(研究者の)長寿は科学技術の進歩に直結しているし、なんなら優秀な研究者には不死化技術を適用して、死ぬことも許さず研究させる(しかも備品扱いだったりする)というSFがあれば、それはかなり現実的なのかもしれない。
    そういう意味では寿命のない(強力な)AIは有利だな。

    ここに返信
    • >主要技術は、テクサス大学オースティン校コックレル工学部のシニアリサーチフェローである
      >Maria Helena Braga氏によって開発されたもの
      だそうで、
      Mariaさん [researchgate.net]は若いよね。
    • そこまでやるならゴーストダビングで増やして競わせましょう!
      ってダビングすると劣化するんだっけ…

      • by Anonymous Coward

        ダビングすると劣化コピーが複数出来て、オリジナルは亡くなります。
        複数回のダビングに耐えた革命家も最後はお亡くなりになってます。

    • 今回は巨人の肩っていうか、自分の肩みたいなもんじゃね?

    • >死ぬことも許さず研究させる(しかも備品扱いだったりする)というSFがあれば
      ペリーローダンシリーズにそういう科学者出てきます。
      そのうちの一人は不死となったものの実験中の事故により死亡。

      それ以外に解放される手段がないってことは、わざと事故を
      起こしたのかもしれないと考えると深いなあ。
      いや作中にそういう描写はありませんが。

      --
      -- う~ん、バッドノウハウ?
    • by Anonymous Coward

      「『巨人の肩』って言葉使ってみたかっただけ」の意味不明な文章にしか見えないのは俺だけか?

      • by Anonymous Coward

        一票。

        • by Anonymous Coward

          巨人がどんどんでかくなってるから上るのにも時間かかるよねー、
          科学者は長寿なのが良いんじゃね?

          と言う話なんだから全然意味不明じゃないが

          • by Anonymous Coward

            意味不明だ。というか「巨人の肩」の意味を勘違いしている。
            「巨人の肩」というのは登るのに苦労するようなものの例えとして使われるものではない。

            現に今回の研究も、メインの研究開発を行ったのは若手の研究者だ。
            彼女はJohn Goodenoughという巨人の肩に乗ることで、
            比較的経験が浅いのにもかかわらず、成果を上ることができたのだ。

    • by Anonymous Coward

      Kanamori-Goodenough則のGoodenoughでしょ。
      巨人そのものじゃないの。

    • by Anonymous Coward

      コレってジョンさんが発明したわけじゃないだろ
      ガラス電解質は以前から成功例の報告がアチコチから有って
      新たなコンフィグレーションを発表するにあたりこのオッサンを共同研究者の列に加え権威付けしてる感じ

  • by manmos (29892) on 2017年03月09日 10時50分 (#3173135) 日記

    リーフが30kWhなので、単純に3倍として90kWh。
    これを300V(そこいらにある電柱に来てる奴の半分)10分で充電すると、最低3000A。
    1.2KVで750Aか。
    ロスを考えると、倍は必要?
    6kAを流せるケーブルなんか、扱えないな。kVレベルで充電が必要。それでも1500A。
    充電プラグもかなり大きくなる。

    充電スタンのお兄ちゃん、とんでもない高電圧大電流に晒される。てか、コンビにとかでセルフ充電とか。

    自宅での充電だと660Vで10時間くらいかなぁ。それだと20Aくらいで収まりそう。

    数分で充電できるっていっても、乗用車レベルでこんな状態だから、充電速度はあんまり速くなくて良い?(交換式とか)

    ここに返信
    • by TarZ (28055) on 2017年03月09日 11時19分 (#3173161) 日記

      なんだか、充電設備側のブレーカーが落ちそうですね。

    • by Anonymous Coward on 2017年03月09日 11時50分 (#3173186)

      リーフの航続距離が280Km、単純に3倍として840Km、毎日800Km乗るってのは業務用を除けばあり得ない設定なので、毎日自宅で満充電とかは考えなくて良い。

      一方で出先での急速充電は早いにこしたことは無い。チャデモ準拠の急速充電器については50KWが上限だけど、それだと電気自動車の急速充電には足りないので、もっと大容量の充電器の仕様も検討されている。テスラなんかは現在120KWの充電器を整備している。ケーブルが太くなるのを防ぐために、充電ケーブルを水冷にしている例もあるそう。短時間充電可能ならその方が良い。

      • by manmos (29892) on 2017年03月09日 13時47分 (#3173287) 日記

        リーフの実走行距離はよく知らないのですが、ま、7がけで考えて200km、かけ3で600kmで考えてますが、毎日600kmはさすがに営業車でも、年に数回一日400kmの人は結構いると思うのです。

        #私はバイクですが、年に数回1日600kmとかやってます。

        フルに90kWhとかは必要ないにしろ、数分での充電、または70kWh(航続距離500km)のバッテリか、出来れば両方、でやっと、今のファミリーかーレベルに落ち着くってイメージですね。

        120kWだと10分で40kWh(6割充電)を充電しようとするとロス考えると3ー4台パラですかねぇ。一回の充電400km走るのは厳しいかな。

    • by akiraani (24305) on 2017年03月09日 12時28分 (#3173226) 日記

      1/3サイズの充電池を3つ搭載して、充電口も3つ用意すれば良いのでは。
      高速充電が必要なら、充電スタンドを複数同時に使えば良い。

    • by Anonymous Coward

      エネルギー密度3倍を、容量同じで電池を小さくできると考えればいいのでは。

      充電速度の高速化で、容量減らしても回生受け入れ量が変わらない・大きくできると考えれば
      ハイブリッド・PHEV向けの比較的容量の小さいものにこそ影響が大きいのかも。

      • by manmos (29892) on 2017年03月09日 12時51分 (#3173244) 日記

        > エネルギー密度3倍を、容量同じで電池を小さくできると考えればいいのでは。

        今、電気自動車の最大の要望は、連続走行距離と充電時間なんデスよね。リーフクラスの車って、大体Ⅰタンクで700kmくらいは走れるのですが、90kWhになると、それに近づくことが出来るし、充電時間が数分になると1日で走れる距離は完全に同区らすのガソリン車と同等になる

        いずれがメインになるかによって、充電ステーションのインフラ設計に関わってきそう。前者なら変電所レベルの供給電源になりますからね。

        > ハイブリッド・PHEV向けの比較的容量の小さいものにこそ影響が大きいのかも。

        特にPHEVはでかそうですね。しかし、そうなると、結局化石燃料だより。

      • by Anonymous Coward

        軽くなった分、航続距離も伸びそうですしね。

    • by Anonymous Coward

      ジーゼル発電機+キャパシタでいけるんじゃないか?

      ジーゼルは定速回転で使えば、排気ガスはかなりきれいにできる。
      一定速度でモーターを回すのは、それほど電流を食わない。
      発電機の容量は、一定速度でモーターを回す程度の電流があればいいはず。
      急加速時にはキャパシタから電流を流せばいい。

    • by Anonymous Coward

      90kwh の電力量を10分間で送る 計算をしたのならば、60 / 10 * 90000 / 300 = 1800 アンペアなのではないかしら?

      (電柱に600Vって何処?)

  • by Anonymous Coward on 2017年03月09日 8時48分 (#3173053)

    最近はキャパシタを電池代わりにする例も増えてる。
    将来はどっちが有望なんだろうか?

    ここに返信
    • 原理が単純でいいんだけど、個体電池に比べて容積がでかくなりやすかったり電圧安定回路が必要でコンパクトに作りにくいんじゃなかったっけ。

    • by Anonymous Coward

      最近て、スーパーキャパシタが流行りのトピックだったのは10年くらい前の話で、
      近頃になって特に採用例が増えてきているなんてことはないはずだが。

      • by Anonymous Coward

        たとえば50歳にとっての10年前は人生の1/5。
        20歳にとって10年前は人生の1/2で遠い遠い昔だが、1/5なら16のころとなり、まあまあ最近??

    • by Anonymous Coward

      容量が桁違いで比較にならないと思いますが?
      今までどおり用途別に使い分けるだけでしょう。

    • by Anonymous Coward

      いや
      キャパシタもフライホイールも超伝導コイルも物理電池だよ!!
      化学電池と違い急速な充放電が可能!
      今後対ステルス機レーダーやレールガンなどの次世代兵器の要素技術として最重だよ!
      特にキャパシタは近年高効率化が進み値段も安くなったので普及が進んでいる
      容量についても急速に化学電池に追いついてきているからさらに可能性は広がる
      ただしやはり不向きな用途があるので化学電池をすべて置き換えるわけではない
      個体電池は化学電池の弱点を解消する技術なので
      今後は化学電池と物理電池が併用されるんじゃないかな?
      電気自動車なら全固体化学電池が急速充電が可能と言っても
      制動時の回生効率を上げるには十分ではないし
      頻繁に充放電を繰り返すと全固体でも寿命を縮めてしまう
      化学電池と物理電池を組み合わせることでお互いの弱点を埋める事が可能になる

      • by Anonymous Coward

        > 容量についても急速に化学電池に追いついてきているからさらに可能性は広がる

        ねぇよw
        物理電池はその名の通り、物理的な形状を大きくすることでしか容量を稼げないので、
        改良の余地が少ない。

        • by Anonymous Coward
          あと「近年高効率化が進み」とかもないよねw
          コンデンサの効率は原理的に50%を超えることはないんだから
          • by Anonymous Coward

            >コンデンサの効率は原理的に50%を超えることはないんだから

            ここの説明をお願いしてもよいですか?

        • by Anonymous Coward

          物理電池の容量としては、揚水発電って凄いのが有るけどな。
          太陽電池ってのも太陽を含めた系としてそうだとしたら軽く負けるが。

        • by Anonymous Coward

          > 物理的な形状を大きくすることでしか容量を稼げないので、
           
          フライホイールを超超高速でまわせばいけるんじゃないですか?
          怖いから俺は嫌ですが。

          • by Anonymous Coward
            重くすればゆっくり回してもエネルギー容量大きくできるよ
            中性子星あたりから切り出してくるとかするといいよ
          • by Anonymous Coward

            車載用はアウディが何年か頑張ってたけど結局投げ捨てましたよね

    • by Anonymous Coward

      乗用車サイズだとリチウムイオン電池に何もかも負ける感じ。
      どっかの架線レス路面電車にキャパシタ使うって話は結局どうなったんだろ。

  • by Anonymous Coward on 2017年03月09日 9時01分 (#3173059)

    はいはい、そんな絵に描いた餅は実用化されてからね…と言うところだが
    既に大きな実績がある人の話だと期待してしまうな

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      何一つ弱点が内容に書いてるのは話がうますぎる気が。
      とどめに低コストとか。
      STAP電池じゃなきゃいいのですが。

      • by Anonymous Coward

        一行目日本語通じてないよ。

        • by Anonymous Coward

          つまり内容が内容ということですね。

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私は悩みをリストアップし始めたが、そのあまりの長さにいやけがさし、何も考えないことにした。-- Robert C. Pike

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