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。
大谷翔平に異変 今季2本目の三塁打を放つもベースを回る際にスピードを緩める
多摩川スーツケース遺体、元交際相手の親族ら5人逮捕 死体遺棄容疑
レーバークーゼンがドイツ杯優勝で国内2冠「夢のようなシーズン」今季公式戦43勝9分け1敗
【業務スーパー】TVで紹介された「さばの味噌煮」が絶品すぎて備蓄するべし!
大谷翔平は4打数1安打、今季2本目の三塁打も3三振 打率3割3分8厘に
藤森慎吾、中尾彬さんの代名詞「ねじねじ」に乱暴した過去「もっと来ていいよって言ってくれて」
ロッテ石川慎吾ら抹消 ソフトバンク石川柊太、オリックス才木海翔ら登録/26日公示
明石家さんま「うちの母親のカレーに一番近いのは…」人気タレントの名前挙げ、こだわり明かす
膳場貴子「サンモニ」共同親権問題報道の一部を再度謝罪訂正、番組公式サイト上に続き
第1子の名前はカープ?五十六? 極楽とんぼ山本圭壱がラジオで語る
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!
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
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」
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
トミーズ健、父が遺した口座解約で銀行とトラブルも…「真実」にガックリ
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
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!
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」
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!
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」
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」
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?」
大谷翔平に異変 今季2本目の三塁打を放つもベースを回る際にスピードを緩める
多摩川スーツケース遺体、元交際相手の親族ら5人逮捕 死体遺棄容疑
レーバークーゼンがドイツ杯優勝で国内2冠「夢のようなシーズン」今季公式戦43勝9分け1敗
【業務スーパー】TVで紹介された「さばの味噌煮」が絶品すぎて備蓄するべし!
大谷翔平は4打数1安打、今季2本目の三塁打も3三振 打率3割3分8厘に
藤森慎吾、中尾彬さんの代名詞「ねじねじ」に乱暴した過去「もっと来ていいよって言ってくれて」
ロッテ石川慎吾ら抹消 ソフトバンク石川柊太、オリックス才木海翔ら登録/26日公示
明石家さんま「うちの母親のカレーに一番近いのは…」人気タレントの名前挙げ、こだわり明かす
膳場貴子「サンモニ」共同親権問題報道の一部を再度謝罪訂正、番組公式サイト上に続き
第1子の名前はカープ?五十六? 極楽とんぼ山本圭壱がラジオで語る