おバカ理系が足りない知恵を絞って考えます。電池材料の現状とこれから。

 

http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1511/10/news048.html

正極材量は、硫黄とシリコン

http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1509/03/news042.html

空気電池化には、ナノ多孔質グラフェン

 

 

http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1508/21/news038_2.html

電解質は、リチウム、ゲルマニウム、リン、硫黄の化合物

 

 

 

http://www.nikkeibp.co.jp/article/news/20150131/433845/?rt=nocnt

集電体は、多孔質アルミらしい。

 

 

負極材料がカギを握る。

錫スズを中心に探る。

周期表でスズの近くには、ゲルマニウム。鉛。ビスマスがある。

鉛は有害な金属だが非常に有用な場合が多い。

ビスマスは層状構造を取りやすい。

ゲルマニウムは半導体性質がある。

これに、非金属元素、リン、硫黄、炭素、窒素、シリコンなどを加えて考えてみる。

 

スズが、ボロボロになりやすいのは結晶構造の変化による体積変化だという。

これをアモルファス化してみる。

 

炭素鎖を加えると機械油のような仕組みで体積変化を滑らかにするかも。

金属の自由電子よりSP3結合のある炭素やリン、硫黄、窒素などは、

共有結合性で柔らかくなるイメージかな。

滑るやすくなる潤滑油。ゴム。そんなものを連想してみる。

また、集電体がアルミで柔らかくミクロに動くふにゃふにゃ感をもっているといいのかもしれない。

 

三次元的に絡み合ったゴムのような電池の構造が理想像として浮かぶ。

重くなるから鉛、ビスマスは不利かな。

ゲルマニウムとリン、窒素、硫黄、炭素、この辺りが可能性がありそうだ。

炭素鎖にCOO―Metalって金属石鹸が柔らかくって滑りやすくって性能に効果があるといいなあと

思っています。

 

 

 

正と負、電解質の相性がいいものっていうのがあるらしい。

それを見つけるのもまた、研究の課題。

軽くて容量が大きくて長寿命を実現したい。

安全も大事。

そのためには、

液体電解質がいいか?固体電解質がいいか?

正・負は櫛形に加工されて、その間に固体電解質がかっちり入って、

反応表面積を稼ぐのがいいんだけど、

正負別々に作って貼り合わせてたら無理じゃないかな。

 

とげとげの集電体の上に負極を作って、リチウムを含んだ電解質層を作って、その上に正極を印刷するような作り方がいいと思う。

三次元的に表面積を稼ぐ。

リチウムの反応移動距離が短くなる。

これでいいでしょうか?

とげとげの集電体は高温のアルミにナノスタンプを押し当てて、加工かな。

 

材料知識も電池知識もいい加減だから、

たいしたアイデア浮かばないけど。

門外漢だから思いつけることもあるかもしれない。

3月にOB会(WECS)に参加するのが楽しみです。

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