MONOSEPIA
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2023/11/24
今回はトヨタがヤバすぎる！常識を破る新型「ファイバー電池」を開発をお伝えします。

また今回はおさらいとして1本の動画もパッケージしています。
よければぜひ続けてご視聴ください。

■　燃料は塩と水だけ。フィリピンの山間部を照らす「サステイナブルライト」　「TABI RAVO（2015/08/13）」より
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フィリピンのおよそ7,000の島々では、現代でも電力インフラが不足しており、明かりのない生活をしている人々が多いらしい。これまでは、石油ベースのオイルやローソクが主な燃料だった。だが、これからの時代は、水と塩に。


人々が、ランプのオイル代わりに使用する燃料は、ティースプーン2杯分の塩とコップ1杯の水だけ。このまったく新しい持続可能な代替ランプを製作したのは、地元フィリピンの「SOLt Corp.」、2014年に誕生したばかりのできたての会社。地球環境に優しく費用対効果の高い、安全なランプを提供することを目指して設立された、スタートアップ・カンパニーだ。

ところで、塩と水、これだけでどうやって電力を起こしているのだろう？この「塩水ランプ」は、ガルバーニ電池製造の基礎を応用して製作されているんだそう。一日に約8時間連続で使えるばかりか、外部回路から電流を流した場合、約半年ほどの寿命のものが、1年以上使用できることも確認されている。
石油成分のひとつケロシンを使用したバッテリーや灯油、ローソクに取って代わる燃料として、大いに注目が集まっている。

（※mono....以下略、詳細はサイト記事で）




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■　レアメタル不要の電池、日本製紙が開発へ　容量も2.5倍 - 木質材料を活用　「日本経済新聞（2021年4月26日 21:47更新) [有料会員限定]」より
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日本製紙は世界的に需給が逼迫するレアメタルを使わない高性能電池の開発に乗り出す。木質材料を使い、容量は現在主流のリチウムイオン電池の約2.5倍となる。まず再生可能エネルギー向け蓄電池としての利用を目指し、将来は電気自動車（EV）での採用も狙う。実用化すれば脱炭素に欠かせない高性能電池の安定生産につながる。

EVが採用するリチウムイオン電池や太陽光発電所に使う蓄電池はコバルトやリチウムなどのレアメタルや鉛などを使う。レアメタルは埋蔵地や生産地が限られているうえに需要が急増しており、2021年2月にコバルト価格は約2年1カ月ぶりの高値を付けた。
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各国政府は温暖化防止に向けガソリン車の販売規制に乗り出しており、EVなどの電動車の生産台数は増える見通し。さらに天候に左右される太陽光や風力でつくった電気をためるためにも電池需要は拡大する。

富士経済は自動車用電池だけでも市場規模は35年に19兆7000億円強と19年の7.4倍となると予測する。これに伴い電池に使うレアメタルの需要も急増するため、安定調達や価格が課題となっていた。

日本製紙は木の繊維をナノ（ナノは10億分の1）メートル単位にまでほぐした「セルロースナノファイバー（CNF）」を使い、東北大学と共同で開発する。同大の福原幹夫リサーチフェローが、CNF表面にあるナノ単位の凹凸部が電子を吸着することを発見した。CNFを使った電池は世界で初めて。

CNFを積層させ、大量の電気をためられるようにする。原理は一部のEVなどで使う、大量の電気を貯蔵できる蓄電装置（スーパーキャパシタ）と同じだ。急速充放電でき、電解液も使わないため耐熱性も向上するという。レアメタルを使わない分、量産化した際の製造コストはリチウムイオン電池と比べ抑えられる見通しだ。

蓄電性能を示す重量エネルギー密度は、リチウムイオン電池の約2.5倍となる1キログラムあたり500ワット時を目指す。25年にも提案営業を始める。当初は太陽光発電パネルの裏に設置できる横1メートル、幅1.6メートル、厚さ1.3ミリメートルの蓄電体（3.2キログラム）を開発する。

日本製紙と東北大はCNFを蓄電材料とすることについて特許を申請している。実用化に向け電池メーカーなどと共同でCNFを積み重ねる技術を開発する。

蓄電部分には人体に有害な鉛やカドミウム、水銀、硫黄を使わず、廃棄処分も容易になる。電極にはアルミニウムの使用を想定している。CNFを混ぜた強化樹脂はケース部分にも使える。蓄電部分をカートリッジ形式にすれば電極を切り離した後に土中に埋めることもできる。

リチウムイオン電池や鉛蓄電池は内部の化学反応を利用して充放電するため、電気を蓄えたり流したりするのに時間がかかっていた。新たな蓄電池は固体と気体の電気二重層という物理現象を応用し、素早く充放電できる。

CNFは紙原料のパルプからつくる。日本製紙はCNFが金属イオンや金属ナノ粒子を多く吸着できる点をいかし、大人用紙おむつを15年に発売した。抗菌・消臭効果を活用した商品は世界初だった。CNFを年500トン生産できる世界最大級の設備を石巻工場（宮城県石巻市）で17年に稼働させた。ペーパーレス化で主力の紙事業が落ち込むなか、新素材を成長の柱に拡大する方針だ。



興味深い新たな発見や開発といったサイエンスニュースを
コンパクトにお伝えする「理系通信」。
今回は、「電池」がテーマです。
東芝は、実用レベルの「水系リチウムイオン電池」を
世界で初めて開発したと発表しました。
この電池の何がすごいのか、
また東芝はこの電池を使って何をしようとしているのか、解説します。


★　日立造船、容量世界最大級の全固体電池を開発　「日本経済新聞（(2021年3月4日）」より
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日立造船は容量が世界最大級の全固体電池を開発した。容量は1000㍉㌂時で同社の従来品から約7倍に増えた。高温下など特殊な環境で動作するのが特徴で、人工衛星や産業機械など活用の幅が広がりそうだ。年初から大阪市の工場で試作品の少量生産を始めた。

3日に都内で開かれた展示会で発表した。セ氏マイナス40度～プラス100度の厳しい環境でも動作する。特殊環境下の産業機械や宇宙用途で需要があるとみており、2025年をめどに容量を数倍に増やす目標。商用化のため連携企業を募る。

全固体電池は主流のリチウムイオン電池に比べ、燃えにくくエネルギー効率も高いため次世代の電池として注目される。トヨタ自動車や村田製作所も開発するが、容量の小ささやコストの高さが課題だ。例えばスマホ用のリチウムイオン電池でも容量は数千㍉㌂時程度が一般的で、全固体電池はまだ及ばない。

日立造船は接着剤や溶剤を使わずにシート状の電解質などを製造する独自技術を持つ。不純物を減らすことで電気の抵抗が小さくなり電池の性能が高まるという。

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★　見てわかる全固体電池　EV向け本命、トヨタなど開発急ぐ　「日本経済新聞（2021年1月13日 11:30）」より
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最終更新：2024年03月16日 09:29

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