じじぃの「次世代蓄電池・リチウム空気電池・IBMの挑戦!スピーク」

Lithium Air: IBM's quest for the super-battery 動画 YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=CQ6VdjosUrI
トヨタ株が高値更新、独BMWとリチウム空気電池を研究 (追加) 2013年1月25日 Reuters
午前の株式市場で、トヨタ自動車が続伸。7日に付けた昨年来高値4325円を更新した。円安進行に加え、独BMWと24日、「リチウム空気電池」を共同研究すると発表したことも材料視されている。
「リチウム空気電池」はリチウムと空気中の酸素を化学反応させて電気エネルギーを取り出すもので、現在のリチウム電池の性能を大幅に向上できる。協業関係を着実に深化させている両社だが、資本提携についてはそれぞれ否定した。
http://jp.reuters.com/article/JPauto/idJPTYE90O00A20130125
IBM、2020年にリチウム空気電池の量産を目指す 2012年1月17日 asahi.com
IBMの4つの研究所の研究者らが、電気自動車を500マイル(約800km)走行させることのできるリチウム空気電池の開発に取り組んでいる。「The Battery500 Project」と名付けられたこのプロジェクトでは、リチウム空気電池のテストが進んでいる。このリチウム空気電池は、理論的には、日産自動車の「リーフ」に採用されているような一般的なリチウムイオン電池と比べ、エネルギー密度は1000倍以上になる。ただし、非常に不安定でもある。
New Scientistの記事によると、研究者は、リチウム空気電池を安定させるため、チューリッヒにある「Blue Gene」スーパーコンピュータを用いて電気化学反応を解析し、再充電時に電池を劣化させない代替電解質を検討した結果、見込みのある物質を特定したという。
IBMは、いくつかのコンセプトを達成することで、リチウム空気電池の実用レベルの試作機を2013年に発表できると見込んでいる。すべてが計画通りに進んだ場合、IBMはこの技術を2020年に量産化できると予測している。
http://www.asahi.com/digital/cnet/CNT201201170028.html
豊田中央研究所二酸化炭素を利用する高容量リチウム空気電池を開発。従来比3倍の放電容量 (追加) 2011年10月21日 SJN
豊田中央研究所が、酸素(O2)と二酸化炭素(CO2)の混合ガスを利用した高容量のリチウム空気電池を開発したとのこと。いまのところ放電しかできない一次電池ですが、酸素だけを導入ガスとする従来のリチウム空気電池と比べて、約3倍の放電容量をとることが可能。2011年10月17〜20日に東京で開催された第52回電池討論会で報告しました。
http://blogos.com/article/21429/
NHKスペシャル 「新エネルギー覇権争奪戦 〜日本企業の闘い〜」 (追加) 2011年8月21日
東日本大震災を境に、全国的に電力不足に陥った日本。いま、風力発電太陽光発電など再生可能エネルギーの導入に俄然注目が集まっている。
なかでも加速しているのが、企業の水面下の動きだ。国内・国外の企業が、日本を舞台に「スマートシティ」とよばれる省エネ都市のシステム作りを競っている。
震災前から、人口増加が急速に進む新興国で、エネルギー効率の高い都市の実現に向けて取り組んできた日立製作所。今こそ海外で積みあげたノウハウを総動員して、被災地の復興のために最新の技術を提供し、日本発の新たなエネルギーとコミュニティのモデルを築こうと動き始めた。また三井不動産、シャープなどもスマートシティのプロジェクトを結成し、「ジャパンモデル」の構築を急いでいる。
一方、海外勢の動きも急だ。アメリカのベンチャー企業の経営者は、福島・相馬市に太陽光パネルの寄贈。被災地側はこれをきっかけにソーラーシティを建設し、雇用と未来を創出したいと希望を抱く。さらにニューヨーク・ウォール街ヘッジファンドも、震災以後、再生可能エネルギーへの投資を積極的に進めている。
この震災は世界を変え、エネルギー革命への移行を引き起こす引き金となった。時代の針は一気に回り始めた。最前線の取材で、スマートシティをめぐる新たな潮流をリアルに伝えながら、技術立国ニッポンが取るべき道を探ってゆく。
http://www.nhk.or.jp/special/onair/110821.html
水溶液系リチウム/空気電池の現状と課題
http://www.gs-yuasa.com/jp/technic/vol7/pdf/007_01_001.pdf
三重大学次世代型電池開発センター詳細
http://www.mie-u.ac.jp/research/intro/ct0001-01.html
新しい構造の高性能「リチウム・空気電池」を開発 2009年2月24日 産総研
本技術は自動車用電池として極めて有望である。自動車用のスタンドで、正極の水性電解液を入れ替え、負極側の金属リチウムをカセットなどの方式で補給すれば、自動車は充電の待ち時間なく連続走行できる。使用済みの水性電解液からは電気的に容易に金属リチウムが再生され、リチウムは繰り返し使用される。金属リチウムを燃料とした新型燃料電池といえる。
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2009/pr20090224/pr20090224.html
IBM SMARTER PLANET 「スマート」なエネルギー 第3回
スマートグリッドが先か、電気自動車が先か。
ニワトリが先か、タマゴが先か―新しいビジネスや市場を立ち上げようとするときに、しばしば直面する問題です。電気自動車の普及にとって欠かせない充電インフラをどのように整備していくかも、同様のジレンマを抱えています。それは、米国だけでなく、日本にも共通する課題でしょう。 ここではスマートグリッドと電気自動車との密接な関係を米国IBMの記事でご紹介します。
IBM の研究者は、国立研究所を含む、他の企業や研究機関と共同で、商業的に実現可能なリチウム・空気電池を開発する計画を発表しました。 リチウム・空気電池は、エネルギー密度の高い、可燃性の高い金属であるリチウムを使用して、空気中ですぐに利用できる酸素に反応します。
http://www-06.ibm.com/innovation/jp/smarterplanet/utilities3/index3.shtml
リチウム・空気電池 フリー百科事典『ウィキペディアWikipedia)』 (一部抜粋しています)
リチウム・空気電池または金属リチウム・空気電池とは、金属リチウムを負極活物質とし、空気中の酸素を正極活物質とし、充放電可能な電池を指している。一次電池二次電池燃料電池を実現可能である。原型は米国で特許となっており、その後、日本で改良した別方式を開発したが、いずれも実用化は未だされていない。
負極は金属リチウムと直結し、正極には空気が触れる。リチウムと空気(酸素)の化学反応を電力とする。
【新しい構造のリチウム・空気電池】
2009年、独立行政法人 産業技術総合研究所(以下「産総研」という)エネルギー技術研究部門 エネルギー界面技術研究グループ の 王 永剛が、以上の問題を解決した。改良法では負極側に有機電解液を正極側に水性電解液を置き、その間を固体電解質で仕切った。この固体電解質はリチウムイオンのみを通し、あとはすべて遮断する。その結果、両電解液の混合を防ぎ、正極側に固体生成物を防ぐことを見出した。正極側水性電解液には水溶性の水酸化リチウムが生成されるだけである。
放電後、正極側電解液を再生すると金属リチウムを取り出すことができる。そして今回開発された方式では、金属リチウムを負極側に補給すれば、放電性能を維持することができる。すなわち“充電”作業を行う代わりに、正極生成物と負極材料をその都度入れ替えれば発電を維持可能であり、一種の燃料電池となる。しかし金属燃料は流体ではないので、電池パック内の複数の電池セル毎に負極だけを交換したり正極側電解液だけを交換することは困難であり、電池パックごとの交換になる(水素燃料電池は水素だけを補給すればよく、また生成物の水だけを排出できる)。

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スピーク 次世代蓄電池「リチウム・空気電池」 2011年8月3日 フジテレビ
容量が最大の課題の蓄電池。
こうした中、次世代の電池の研究が急ピッチで進められている。
高さ15cmほどのプラスチックで覆われているのは、蓄電量を飛躍的に向上させる「リチウム・空気電池」。
三重大学・武田保雄教授は「今のリチウムイオン電池のうまく取り出せれば10倍。もっとエネルギーが取り出せるはずです」と語った。
現在、電気自動車や携帯電話などに活用されている「リチウムイオン電池」と違い、「リチウム・空気電池」は、プラス極に空気中の酸素を使っているのが最大の特徴。
無限にある酸素と非常に軽いリチウムの化学反応で大きなエネルギーが生まれるうえ、空気を利用することで軽く小さくすることができる。
武田教授は「今の電気自動車は、大体航続距離として200km(東京から静岡)走れればいいと言われている。空気電池に置き換えることで、航続距離は抜群に伸びる。(600km?) 1回の充電でいけるのではないかと」と語った。
将来は東京から福岡まで一気に走ることも可能となる新技術の次世代電池。
世界中の研究機関がしのぎを削り、電池革命競争は激しさを増している。
http://www.fnn-news.com/news/headlines/articles/CONN00204647.html
どうでもいい、じじぃの日記。
8/3、フジテレビ 『スピーク』で特集「次世代蓄電池『リチウム・空気電池』」を観た。
「リチウム・空気電池」? 初めて聞く名前だ。「リチウムイオン電池」と、どこが違うんだろう。
「今の電気自動車は、大体航続距離として200km(東京から静岡)走れればいいと言われている。空気電池に置き換えることで、航続距離は抜群に伸びる。(600km?) 1回の充電でいけるのではないかと」
リチウムイオン電池搭載の電気自動車の航続距離は、1回の充電で東京から静岡までなのに対して、リチウム・空気電池搭載の電気自動車は将来的には、1回の充電で東京から北海道、または福岡(1000km)までいけるのだという。
電気自動車は真夏や真冬で車の中のエアコンをつけっぱなしで走らせると、航続距離は半分にまで落ちてしまう。
今のリチウムイオン電池では航続距離に問題があるのだ。
リチウム・空気電池は次世代蓄電池なのだろうか?
しかし、リチウム・空気電池搭載の電気自動車というのは映像に出てこなかった。まだ、絵に描いたモチに過ぎないのだろうか。
もしかしたら、リチウム・空気電池はスマートグリッドの蓄電池として花が開くのかもしれない。