「鉄イオン」で充電可能な電池が開発されてしまう リチウムイオンとは何だったのか

1 ::2019/08/27(火) 22:08:43.92 ID:i2lgnVmJ0●.net ?2BP(2000)

2019年08月27日 21時00分00秒
世界初の充電可能な「鉄イオン電池」が開発される、高エネルギー効率でリチウムイオン電池より安全

リチウムイオン電池は環境への負荷が高いこと、需要の高まりによって価格が高騰していることなどから、
代替となる新しい電池の開発が急務となっています。
そんな中で、これまで見逃されていた「鉄」を使った充電可能な鉄イオン電池が世界で初めて開発されました。

リチウムイオン電池はエネルギー密度が高いためさまざまな電子機器で使用されますが、
過充電に対する保護が必要なこと、短絡から保護する必要があること、製造に大量の水を要すること、
鉱物を採掘する際に有毒な化学物質を使用し環境を汚染すること、など、さまざまな問題点が存在します。
またリチウムイオン電池の需要が増すことで価格が高騰しているという問題も指摘されており、
エネルギー需要に見合う新しい電池の開発が急務とされていました。
そんな中で、インド工科大学マドラス校の研究者たちが新たに鉄イオン電池を開発したと発表しています。
研究者はリチウムの代わりに鉄を多価イオンの電荷キャリアとして使用。鉄は他の金属に比べより安価で、
イオン半径がリチウムイオンと同程度に小さく、酸化還元電位がリチウムイオンよりも高いというメリットが存在するのですが、
これまで充電式の金属イオン電池の材料としては見逃されてきたとのこと。

このことからチームは鉄イオン電池の開発に取り掛かりましたが、電池に最適な電解質の開発に課題がありました。
開発された鉄イオン電池は、片方の電極に金属酸化物を、もう1つの電極に軟鋼が使用されたもの。
このデザインによりチームはリチウムイオン電池の60%のパフォーマンスを生み出すことに成功しました。
鉄は充電中にデンドライト(樹枝)状にならないため、短絡が起こりにくいと研究者は述べています。
このため、リチウムイオン電池に比べてコスト効率が高く、ショートなどの危険性が低くなるそうです。
またリチウムイオン電池の製造は、自然のリチウムとの反応を防ぐため、
コントロールされた空気中で行う必要がありますが、これも製造コストを増加させる原因となります。
これとは対照的に鉄イオン電池は自然の大気の中で製造することが可能。
研究チームは実験において、自然の大気中で作られた鉄イオン電池が、
コントロールされた大気中で作られた鉄イオン電池の72%のパフォーマンスを実現することを示しました。

この研究は鉄が多価イオンの電荷キャリアとして使用できることを証明した始めてのもの。
2019年8月時点では鉄イオン電池は150サイクルの充電と放電に耐え、
50サイクル後模様量維持率は54%と安定性を示したとのこと。
一方でエネルギー密度は220キロワット時ですが、さらなる最適化とテストを繰り返すことで
より高いエネルギー密度を実現できるものとみられています。
http://gigazine.net/news/20190827-iron-ion-battery/

57 ::2019/08/27(火) 22:31:42.91 ID:4jc69GX+0.net

マジかよ
鉄なら素材的にそうとう楽になるんじゃないの?

63 ::2019/08/27(火) 22:32:48.04 ID:ew6tmrBp0.net

すげー電池のニュースってしょっちゅう見るけど一向に実現しないな

117 ::2019/08/27(火) 23:05:03.62 ID:PAi9Z7rk0.net

重いよな鉄は
アルミも+3なのにそこ行かなかったのか

3 ::2019/08/27(火) 22:10:59.65 ID:0mj54t0a0.net

女かよ

89 ::2019/08/27(火) 22:44:02.95 ID:mF6qexZe0.net

太陽電池の充電用とかだと、少々重かったりでかかったりしても価格的なメリット有れば問題なさそうだけど。
問題は寿命だな。

87 ::2019/08/27(火) 22:43:35.05 ID:hiNXeO9U0.net

60%の効率は素晴らしいが質量は桁が違うのでしょ?
携帯するものや車重の軽量化するもの以外に需要を探さないと
決して否定するわけではない コスト的なら需要は十分あると思うんだ

13 ::2019/08/27(火) 22:14:57.69 ID:yDdvBJn70.net

ま、まあ、元々言われてたことですし
出来ないとも

59 ::2019/08/27(火) 22:32:04.91 ID:Sda7ycyE0.net

水兵リーベ的に考えて鉄ってリより重いじゃん

モバイルバッテリーが重くなるのは嫌だよ

34 ::2019/08/27(火) 22:23:26.69 ID:Y4Bwn1YP0.net

>>31
リチウムイオンバッテリーがあるから
みんなが喜んでるスマホがあれだけ電池持ちするようになってるんだけど

6 ::2019/08/27(火) 22:11:34.61 ID:xdiE9ZIb0.net

ろ、60%…

169 ::2019/08/28(水) 00:59:22.93 .net

>>167
全く違うぞ
電池容量を優先すれば充放電回数が300回
充電回数を優先すれば電池容量が減って1000回
ニッケル水素電池がデジカメなどに使われていた時代は容量優先だったが
リチウムイオン電池が実用化されてからはニッケル水素電池の容量を優先する需要が減ったから充電回数優先の商品を発売しただけだぞ
それがエネループだからな?
進歩なんかしてない
今まで売り物にならなかったものしか売れなくなっただだけ

8 ::2019/08/27(火) 22:12:29.99 ID:s3IWHo5X0.net

鉄イオン細胞はありまぁす

29 ::2019/08/27(火) 22:20:04.23 ID:XFxvrwMf0.net

発熱凄そうなんだけど
マジでカイロ状態ちゃうんか

93 ::2019/08/27(火) 22:46:53.40 ID:Y4Bwn1YP0.net

リチウムイオン電池を越える発見じゃないから
所詮用途は、特殊な使われかただろうな

70 ::2019/08/27(火) 22:35:08.68 ID:HHR8Fj3b0.net

リチウムの60パーの更に70パーでしかも150回だけ
うーんごみ

132 ::2019/08/27(火) 23:27:09.72 ID:VbNtCC7U0.net

原産国:イオン

143 ::2019/08/27(火) 23:40:34.37 ID:PYu+bceZ0.net

>>90
鉄より重い元素も最近は超新星爆発じゃなく中性子星の衝突で出来た説が有力になってる

12 ::2019/08/27(火) 22:14:56.30 ID:B3k4s9Di0.net

コラ鉄矢 お前なんばしょっとかこのバカチンが

131 ::2019/08/27(火) 23:23:03.17 ID:P3eDDJVw0.net

>>104
そもそも先進国は、電池を作ってるとこ少ないぞ。開発と企画は先進国だけど、生産は東南アジア。

44 ::2019/08/27(火) 22:27:32.39 ID:OeJe3AMM0.net

容量劣化も問題か

7 ::2019/08/27(火) 22:12:15.59 ID:d+ztxVL40.net

タミヤ頑張れ

156 ::2019/08/27(火) 23:57:39.86 ID:Ze80C0td0.net

スマホ重量1kg時代の到来カウントダウン

61 ::2019/08/27(火) 22:32:34.50 ID:bvLfNBsP0.net

別に見逃されてた訳ではないと思うんだ…

81 ::2019/08/27(火) 22:39:22.81 ID:/Q7ImlCE0.net

>>53
ニッケル水素電池の単三エネループプロが2500mAhで、ヨドバシカメラで4本セットが2000円しない。
電圧とかいろいろあるけど、ニッケル水素電池で激安なモバイルバッテリありゃいいのになと思う。

84 ::2019/08/27(火) 22:41:24.34 ID:pLbd2YSw0.net

爆発だってもうほとんどないからなぁ
ガラケーの頃と違って経年劣化で膨らんだりもしないし

162 ::2019/08/28(水) 00:20:23.13 ID:6U6iUEcw0.net

銃弾の薬莢を全部安価な軟鉄製にして戦った国が有ったけれどね。
造る傍から速攻で全部消費されちゃう戦時限定だから、劣化とか錆とかは何の問題も無いそうだ。
アメリカ軍だけど。

日本軍も、手榴弾を伊万里焼とかの磁器製焼き物にして戦ったしね、こちらは金属資源が無いから仕方が無かったそうだけどw

43 ::2019/08/27(火) 22:27:02.89 ID:MH3ZS15h0.net

STAP細胞みたいなもん?

104 ::2019/08/27(火) 22:55:06.42 ID:Y4Bwn1YP0.net

>>98
>リチウムイオンは保護回路がダメにmなって

そんな稚拙な保護回路積んでるのは支那産だけだよ

53 ::2019/08/27(火) 22:30:55.04 ID:Y4Bwn1YP0.net

>>47
短絡で焼損とかあるLIBを扱いきれない
中国とかがまっさきに飛び付きそうだな

65 ::2019/08/27(火) 22:33:37.64 ID:yqU5MtW60.net

俺思ってたんだ
鉄って無限の可能性があるかもって

124 ::2019/08/27(火) 23:12:30.46 ID:t0//QJGb0.net

>>84
中華製バッテリーは今でも1年で膨らむぞ

114 ::2019/08/27(火) 23:03:09.38 ID:66o4hz9c0.net

>>33
ヨシ江「チエ。お父さんの悪口はやめなさい」

73 ::2019/08/27(火) 22:36:50.87 ID:Y4Bwn1YP0.net

>>63
今のカメラやスマホやその他工具に採用されてる
リチウムイオンバッテリーがすごすぎるからな

91 ::2019/08/27(火) 22:45:29.26 ID:Y4Bwn1YP0.net

>>81
ニッケル水素はメモリー効果があるから

22 ::2019/08/27(火) 22:17:07.52 ID:QTmCvNsM0.net

爆発しそう

4 ::2019/08/27(火) 22:11:13.01 ID:AmF4hGJt0.net

重そう

130 ::2019/08/27(火) 23:15:28.74 ID:NroXAGfs0.net

駄目だろ

95 ::2019/08/27(火) 22:47:53.64 ID:RUKlVYm/0.net

リチウムイオンの6割程度ならだいたいニッ水と同じかちょっと上くらいか?

16 ::2019/08/27(火) 22:15:45.63 ID:rOxU+ZIa0.net

劣化が早そう

64 ::2019/08/27(火) 22:33:23.27 ID:AeFRa0iK0.net

鶴ヒコさんや
炭素電池はまだかいな

101 ::2019/08/27(火) 22:53:20.94 ID:/cuCS1af0.net

>>89
そっち用途だとレドックス・フローやNASに勝てんでしょ

54 ::2019/08/27(火) 22:31:02.51 ID:b56tXgcV0.net

初期はともかく
製造コストがリチウムより段違いに安価になるだろうな

リチウムは簡単に爆発するから、安全対策にかなり複雑な仕組み使ってるからね

100 ::2019/08/27(火) 22:52:56.49 ID:WdRBmnzz0.net

>>18
鉛バッテリー位には使えるんじゃないの?
今時使いたい奴がいるか知らんが。

120 ::2019/08/27(火) 23:06:59.97 ID:1II/3A7T0.net

>>77
製造コストや安全性に問題がないなら許容範囲じゃね?

125 ::2019/08/27(火) 23:12:37.84 ID:5eMDdlyM0.net

>>118
ユアサですね

163 ::2019/08/28(水) 00:31:14.12 ID:3Qe435sE0.net

まぁ一番効率というか電動率というか電源そのものに近いのはマグネシウムなんだがね。
地球の人類はまだそこまでの科学技術が進歩していない。
気づいてる奴もいるがそこからどう利用すれば使えるかというところに行き着いていない。
それにまだマグネシウムの精製レベルが低すぎる。

102 ::2019/08/27(火) 22:53:49.87 ID:d4Bx8b+R0.net

家庭用太陽発電の蓄電用に使うとかくらいかな
でかくても大丈夫で安い

138 ::2019/08/27(火) 23:35:09.23 ID:fVPp43Lr0.net

微細なセルに電流情報を記録できるデジタルバッテリーはまだなの?

17 ::2019/08/27(火) 22:16:05.59 ID:/aXukRvV0.net

貸そうかなまああてにすんなひどすぎる借金
なんかこんなのあったよな

155 ::2019/08/27(火) 23:56:46.33 ID:WcZfSQ8t0.net

>>90
あなたの体を構成する元素全てが、かつての超新星の残骸から生まれたことを思えば
人間の死もただの終わりではなく、大宇宙との新たなる邂逅と言えるだろう。

ってhow the universe worksでカクミチオが言ってたな。

68 ::2019/08/27(火) 22:34:46.62 ID:/g40mbFM0.net

>>39
ん?単位キロワット時やぞ?

105 ::2019/08/27(火) 22:55:07.16 ID:5eMDdlyM0.net

>>100
企業とか病院とかサーバーとかの非常用電源用

27 ::2019/08/27(火) 22:19:44.77 ID:GcC6AB4l0.net

こんなのたぶんみんな試してるだろ既に
商品化してないって事は性能イマイチなんじゃねえの

98 ::2019/08/27(火) 22:51:43.47 ID:/Q7ImlCE0.net

>>91
メモリー効果についてはリフレッシュできるじゃん。
リチウムイオンのほうはバッテリじゃなくて保護回路がだめになってパーってこともあるから、リサイクル回数を素直に信じられんし。
落として壊す、無くす(置き忘れる)、とかのリスク考えたら、同容量のリチウムイオンバッテリーの3分の1で買えるニッケル水素電池のモバイルバッテリは需要あると思うな。
鉄イオンだって価格が折り合えば需要はあるよ。

141 ::2019/08/27(火) 23:37:45.38 ID:n06iLC2g0.net

鉛蓄電池の代わりにはなんじゃね?

142 ::2019/08/27(火) 23:39:22.14 ID:XhJ4TAhT0.net

ハクキンカイロを充電池に応用できんかね?

つーか燃料電池はいつ実用化するんだ?

108 ::2019/08/27(火) 22:56:17.99 ID:9S1M91u10.net

>>6
解散!

26 ::2019/08/27(火) 22:19:31.21 ID:Y4Bwn1YP0.net

>>25
そもそもリチウムイオンバッテリーが高いとは思わない
C/Pで言えばパフォーマンスが尋常じゃないから

74 ::2019/08/27(火) 22:37:11.61 ID:RfcjP/F/0.net

>>68
マジかww
ワット時の誤植だねー
石油の数十倍のエネルギー密度のバッテリーも見てみたいけど。

82 ::2019/08/27(火) 22:39:46.91 ID:TPZZFjC90.net

車やスマホ、ドローンみたいなのに使うには、
重量/体積あたりの性能が高くないといけないのでLiB必須だが、
そのへんに置いておくタイプの電池は、LiBの性能は不要

55 ::2019/08/27(火) 22:31:09.13 ID:jeAFV+050.net

リチウムイオン電池の60%のパフォーマンス
コントロールされた大気中で作られた鉄イオン電池の72%のパフォーマンス

作るのが簡単って言ってもリチウムイオンの50%くらい?の能力なんだろ
今は容量上げるのに必死になってるのに代替できないだろ
廉価版として売られるならわかるが

126 ::2019/08/27(火) 23:12:42.56 ID:WcZfSQ8t0.net

>>32
インフォマイカはポリカーボネートに3D記録で
切手サイズに1GBの大容量を実現する予定だったんだぞ。
途方もない大容量の1GB!

今ではカスみたいな容量な訳で、当然実用化されずに滅んだ。
まあそういうこったろう

106 ::2019/08/27(火) 22:55:19.54 ID:/cuCS1af0.net

>>102
それなら鉛蓄電池でよくないか

136 ::2019/08/27(火) 23:31:24.65 ID:roAPuTVd0.net

>>1
> リチウムイオン電池の60%のパフォーマンス

低出力でいいなら電力密度もリチウムに迫ってるニッケル水素で十分だな
でも高出力は無理だから、期待したいところ

で、全固体電池はどうなってるんだ?

66 ::2019/08/27(火) 22:33:50.19 ID:7laQrA5d0.net

もうウンザリだよ!
何でもいいから実用化してから発表しろ!

115 ::2019/08/27(火) 23:03:13.13 ID:tnXLgS3r0.net

マドラス ボンベイ カルカッタ

90 ::2019/08/27(火) 22:44:24.70 ID:mt0h38YQ0.net

お前ら知らないだろ?今地球にある「鉄」は地球で作られた物では無い
恒星が超新星爆発した時に作られた物なのだ
地球産の鉄が存在しないと思うと普段何気無く見てる鉄も感慨深い物があるよな

135 ::2019/08/27(火) 23:30:15.66 ID:7D/IKg6I0.net

どうせ実用化されないんだろ

116 ::2019/08/27(火) 23:03:51.78 ID:3JvYByA90.net

>これまで充電式の金属イオン電池の材料としては見逃されてきたとのこと。

そりゃ効率悪いからじゃね?

56 ::2019/08/27(火) 22:31:11.30 ID:AeFRa0iK0.net

>>1
150サイクル……

ゴミですな

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です