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Channel: 極東極楽 ごくとうごくらく
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猛暑連鎖の日々

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彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる "招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。
(戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編
のこと)の兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ。愛称「ひ
こにゃん」


1.コバンモチ 2.シナノキ 3.ボダイジュ 4.アオギリ
5.マタタビ



23 June 2022 
自然変動によるものか気候変動
太平洋赤道域の日付変更線付近から南米沿岸にかけて海面水温が平年
より低い状態が続く「ラニーニャ現象」の影響により、オーストラリ
ア東部で大規模な洪水が発生している。気候学者はラニーニャ現象が
3年は続くだろ」と予測。その原因は、ラニーニャ現象の影響でオー
ストラリア東部で洪水が発生し、アメリカや東アフリカで干ばつが悪
化したとが報告されている。このラニーニャ現象は、最新の予測によ
ると2023年まで続く可能性があるが、北半球では2年連続でラニーニャ
現象が発生することはよくり、3年連続で発生することは的珍しく、3
年連続のラニーニャ現象は1950年以降2回しか起こっていない。気候変
動に関する政府間パネル(IPCC)の最新の報告書は、自然変動か気候変
動かわからにとの見解(複雑すぎて説明要因データが欠落しているの
か少ないためだろか )。

【再エネ革命渦論 004: アフターコロナ時代 274】
 現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散時代」
● 技術的特異点のエンドレス・サーフィング
   再生可能エネルギー革命 ➢ 2030 Ⅹ


✺ここがポイントRE100:カリウムイオン二次電池
一昨日、眼精能疲労を夕食にビールで癒し、風呂に入り気がつけば眠
っていて口にお湯に触れるというニヤミスがあり、昨夜から今朝の間
で、同様に、ビールと睡眠導引酢剤をのみそのまま寝込んだが、午前
4時過ぎ目を醒まし、スマホで時間を確認しようとする文字が異常に
大きくなり、本体が熱を帯びており、室内温度が27℃を超えており、
熱暴走したものと判断し、空冷放置に故障に至らず回復したものの猛
暑の体調及び電子器機への影響の大きさを実感する。その片方では電
力需要量の逼迫が叫ばれ、政府は、廃線跡や線路脇といった鉄道の関
連施設で再生可能エネルギー由来の発電を増やす官民協議会を今夏に
も設置する方針----再エネ発電を駅に設置した蓄電池でためて鉄道の
運行に使う。沿線にある公共施設への売電、停電時の非常用電源とし
供給、壁やのり面のような場所には、シートに印刷し、折り曲げて狭
い場所にも使える次世代型の太陽光電池を貼り付け技術革新や市場拡
大につなげ、国交省の試算で、全国線路沿線(1メートル幅)に太陽
光電池を設置し、保有する鉄道林1・6万ヘクタールに標準的な風力
発電設備を設置すると、年間80万世帯分に相当する二酸化炭素の排
出量が削減できると試算している。
 そこで、脱二酸化炭素時代の切り札として、非リチウム・資源安保
系高性能カリウムイオン二次電池がナトリウムと同様に注目をされて
おり、非小型分散でなく大型分散系蓄電池向けとして、鉄道施設への
併設(平面・地下・高架)案を提案し、現状を俯瞰する。



【概説】
東京理科大らの研究グループは、カリウムイオン電池に関する研究の
リチウムイオン電池に代わる電池として、元素戦略 及びコスト面で
重要な研究である。正極活物質、負極活物質、電解質の三大要素に関
する 研究を実施し、カリウムイオン電池の実現に向けて研究を推進。
正極活物質につ いては、種々の材料の検討を行ってきたが、最終的に
ヘキサシアノ鉄錯体系の材料に絞り 昭和電工との共同により開発を
進めてきた。特に、実セルを作製するにあたり大量合成が 必要とな
るが、本研究期間内に正極活物質を大量に合成し、セルを作製し評価
するまでに至っている。負極活物質に関しては、昭和電工が有する材
料を東京理科大学で検討し、最 終的に使用する炭素材料の選定を行う。
電解質に関しても、新規な電解液の開発が進んでいる。正極及び負極
の充放電反応やその特性に関しては東京理科大学で詳細に検討され、
問題点も明らかになっている。また、電解液に関しても工夫がなされ
ている。電池の構成 はリチウムイオン電池と同じであるが、負極の銅
箔の代わりにアルミニウム箔が使用され、電池のコスト低減に向けて
集電体のコストが低減される可能性を示した。既に、ラミネート型の
セルにより試験がなされ電池特性の評価を行っている。正極及び負極
において不可逆容量が存在することは、単極の試験時に分かっていた
ことであるが、セルを実際に組み、試験を行った結果、初回充放電の
クーロン効率が低く問題であることが判明。目標とするエネルギー密
度やコストを達成するには、この不可逆容量を低減することが必須で
ある。不可逆容量の原因となっている正極に関する検討が必要である。
正極が溶解したりしているわけではないので、電解液系の問題と判断
される。本研究では、従来の電解液に加えて新しい電解液の開発も進
めてきており、初回充放電時の不可逆性を低減するための新規電解液
や添加剤の開発を行うことで、カリチウムイオン電池の開発が可能と
思われる。 カリチウムイオン電池だけでなく、本研究で培われた技術
はカリウムイオンキャパシタ にも展開可能であり、それに関する研究
も行われた。特にカリチウムイオン電池で使用する負極材料として黒鉛
を提案し、500サイクル以上の特性を示している。  

現在、高エネルギー密度の二次電池として、非水電解質を使用し、例
えばリチウムイオンを正極と負極との間で移動させて充放電を行うよ
うにした非水電解質二次電池が多く利用されている。このような非水
電解質二次電池において、一般に正極としてニッケル酸リチウム(Li
NiO2)、コバルト酸リチウム(LiCoO2)等の層状構造を有す
るリチウム遷移金属複合酸化物が用いられ、負極としてリチウムの吸
蔵及び放出が可能な炭素材料、リチウム金属、リチウム合金等が用い
られている(例えば、特開2003-151549号公報参照)。また、非水電解
質二次電池の正極として、特表2015-515081号公報に記載されたものが
知られている。
  充放電可能な電池である二次電池としては、高電圧で高エネルギー
密度を達成できるリチウムイオン二次電池がこれまでのところ主とし
て使用されているが、リチウムは、資源量が比較的限定されており、
高価である。また、資源が南米に偏在しており、日本では全量を海外
からの輸入に依存している。そこで、電池の低コスト化及び安定的な
供給のために、リチウムイオン二次電池に代わるナトリウムイオン二
次電池についても現在開発が進められている。しかし、原子量がリチ
ウムよりも大きく、標準電極電位がリチウムよりも0.33V程高く、
セル電圧も低くなることから、高エネルギー密度化しにくいという問
題がある。
 リチウムイオン電池に用いられる電解液としては、国際公開第2013
/146714号又はY. Yamada and A. Yamada,“Review−Superconcentrated
Electrolytes for Lithium Batteries”, Journal of The Electroc-
hemical Society, 162, A2406-A2423 (2015)に記載されたものが知ら
れている。
  最近では、リチウムイオン及びナトリウムイオンの代わりにカリウ
ムイオンを利用した非水電解質二次電池の研究が始められている。カ
リウムイオン二次電池を構成する電極活物質、特に正極活物質は、カ
リウムイオンの供給源とならなくてはならないため、構成元素として
カリウムを含むカリウム化合物である必要がある。現在のところ、カ
リウムイオン二次電池用の正極活物質としては、例えば、層状岩塩型
構造を有する結晶K0.3MnO2からなるもの(Christoph Vaalma,
et al., Journal of The Electrochemical Society, 163(7), A1295-
A1299 (2016)参照)やプルシアンブルー系材料結晶からなるもの(Ali
Eftekhari, Journal of Power Souces, 126, 221-228 (2004)参照)等
が知られている。
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【関連特許】
❏ 特許第6966780号 カリウムイオン電池用電解液、カリウムイオン
 電池、カリウムイオンキャパシタ用電解液、及び、カリウムイオン
 キャパシタ 東京理化学大学
 カリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド及びカリウ
ムビス(フルオロスルホニル)アミドよりなる群から選ばれた少なく
とも1種のカリウム塩化合物と、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコー
ルジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、
ペンタエチレングリコールジメチルエーテル、エチレンカーボネート
及びプロピレンカーボネートよりなる群から選ばれた少なくとも1種
の溶媒と、を含有し、前記カリウム塩化合物の濃度が、6.0 mol/kg
以上12.0 mol/kg以下であるカリウムイオン電池用電解液で、不動態
形成性に優れるカリウムイオンキャパシタ用電解液、及び、前記カリ
ウムイオンキャパシタ用電解液を備えたカリウムイオンキャパシタを
提供する。

【符号の説明】 10:カリウムイオン電池、12:電池ケース(負
極側)、14:ガスケット、16:負 極、18:セパレータ、20:
正極、22:スペーサー、24:板ばね、26:電池ケー ス(正極側

特許第7007537号 カリウムイオン電池用正極活物質、カリウムイ
   オン電池用正極、及び、カリウムイオン電池 東京理科大学
【概説】
下記式(1)で表される化合物を含むカリウムイオン電池用正極活物
質    KMOxPO4F1-x (1)
式(1)中、Mは、V、Fe、Co、Ni及びMnよりなる群から選
ばれた少なくとも一種の元素を表し、xは、0以上1以下の数を表す。
ただし、MがVである場合、xは、0を超え1未満の数である。出力
であり、充放電を繰り返しても充放電容量が劣化しにくいカリウムイ
オン電池が得られるカリウムイオン電池用正極活物質、及び、前記カ
リウムイオン電池用正極活物質を含むカリウムイオン電池用正極、ま
たは、前記カリウムイオン電池用正極を備えたカリウムイオン電池を
提供する。

KVPF及び導電助剤としてアセチレンブラックを含むカリウムイオ
ン電池用正極、並びに、電解液Aを用い、充放電電圧を4.8V~2.0V
とした場合の5サイクル目までの充放電プロファイルである。

特許第6683370号 カリウムイオン二次電池用負極又はカリウムイ
 オンキャパシタ用負極、カリウムイオン二次電池又はカリウムイオ
  ンキャパシタ及びカリウムイオン二次電池負極用又はカリウムイオ
  ンキャパシタ負極用の結着剤
【概説】
正極と、負極と、非水溶媒を含む非水電解質とを備えるカリウムイオ
ン二次電池又はカリウムイオンキャパシタに用いられるカリウムイオ
ン二次電池用負極又はカリウムイオンキャパシタ用負極であって、カ
リウムを吸蔵及び放出することが可能な炭素材料と、ポリカルボン酸
及び/又はその塩を含む結着剤と、アルミニウムを含む負極集電体と
を含有するカリウムイオン二次電池用負極又はカリウムイオンキャパ
シタ用負極(ただし、カルボキシメチルセルロース又はその塩を結着
剤としたカリウムイオンキャパシタ用負極を除く)。
正極と、負極と、非水溶媒を含む非水電解質とを備えるカリウムイオン
二次電池又はカリウムイオンキャパシタにおける負極用の結着剤とし
て用いられるカリウムイオン二次電池負極用又はカリウムイオンキャ
パシタ負極用の結着剤であって、 ポリカルボン酸及び/又はその塩を
含む、カリウムイオン二次電池負極用又はカリウムイオンキャパシタ
負極用の結着剤(ただし、カリウムイオンキャパシタ負極用の結着剤
としてのカルボキシメチルセルロース又はその塩を除く)。  


【符号の説明】 1 ニッケルメッシュ(参照極)、2.ニッケルメッ
シュ作用極 3.活性炭素  4、5 ガラスフィルタ

⌚リチウムを含めた非レアメタ系で高品質の全固体系二次電池の開発
ここ2、3年で決着し、ローコストでグリーンな分散型再エネ貯蔵シ
ステムが波及すれば電力不足問題は解消するだろう。


世界初の量産型ソーラーカー 11月出荷開始





太陽光のエネルギーを動力に変換して走るソーラーカーは古くから存
在し、ソーラーカーのレースも開催されてきた、近年は太陽電池の価
格下落などがあるにもかかわらずやや下火。この状況にオランダのベン
チャー企業が一石を投じる、世界初の量産型ソーラーカーの「Lighty-
ear 0(ライトイヤー0)」が、早ければ2022年11月にも出荷される予定。
ソーラーカーメーカLightyear社は、1年間に化石燃料車が走る距離
は約9兆4600億kmで、1光年に相当と話す。これを2035年にはすべて
ソーラーカに置き換えようという目標を掲げている(いいね  )。
その先兵となるのが、世界初の量産型ソーラーカ「Lightyear 0」。
Lightyear 0はソーラールーフと全体デザインを最適化することで、
充電なしでも数週間から数カ月にわたり走行可能。1日の通勤距離が
35kmであれば、曇りでも2カ月は走行可能で、日差しの強い国なら7カ
月は走れるとのこと。 充電方法は太陽光によるものだけではなく、
コンセントからの充電にも対応していて、通常の家庭用コンセントで
も、1時間あたり32km分の充電が可能。なお、充電ステーションなら1
時間で200km分、高速充電に対応していれば1時間で520km分充電でき
ます。Lightyear 0は2022年6月から試乗を開始、2022年秋から生産を
開始し、2022年11月に最初の生産車両がドライバーの元に届く見込み
だとのことです。価格は25万ユーロ(約3560万円)


風蕭々と碧い時代


Imagine Jhon Lennon

● 今夜の寸評


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