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効率的なリチウムアノード電池

10.08.2014

米国のスタンフォード大学の研究者は、効率的で信頼性の高いリチウムアノードバッテリーを作成すると同時に、何十年もの間誰も解決できなかった問題を解決することに成功しました。新しい開発により、将来的には、スマートフォン、ラップトップ、および電気自動車用の、より軽量でコンパクトで強力なバッテリーを作成できるようになります。

典型的なバッテリー設計には、アノード (正極)、電解質、およびカソード (負極) の XNUMX つの主要な要素が含まれます。今日、最も広く使用されているリチウムイオン電池は、リチウムイオンが電荷担体として機能します。アノードは通常グラファイトでできています。グラファイトは最も人気のあるアノード材料ですが、最も効率的とはほど遠いと、スタンフォード大学の材料科学者でプロジェクトリーダーの Yi Cui は言います。リチウムはより効率的です。

「アノードの製造に使用できるすべての材料の中で、リチウムは最大の可能性を秘めています。リチウムは軽量で、エネルギー密度が最も高いです。この材料を使用すると、単位重量と体積あたりの電力を増やすことができます。 . より軽く、より小さく、より強力なバッテリーです。」 Cui 氏はまた、彼の仮定によれば、リチウムアノードは理論的にはバッテリーの容量を 3 ～ 4 倍に増やすことができると述べています。

問題は、まず第一に、リチウムが電解質と急速に化学反応を起こし、さらにリチウムイオンがリチウムアノードに堆積するとサイズが大幅に増加し、バッテリーの劣化を引き起こすという事実にあります。

プロジェクトリーダーによると、多くの科学者がこれらの問題を解決するために何十年も苦労しましたが、彼のチームは最終的に20つの追加要素を適用することで解決することができました - 陽極を覆う一種の保護ケーシングで、厚さXNUMX nmのカーボンドームのグリッドです。 . このようなグリッドは、リチウムが電解質と反応するのを防ぎ、アノードが壊れることなく膨張するのに十分柔軟です。

通常、クーロン効率（充放電サイクル後にアノードに蓄えられるリチウムの相対量）が 99,9% 以上に達し、この値を長期間下回らないようになれば、電池は大量生産できます。

これまでのところ、実験室で作成されたリチウムアノード電池は、約 96% のクーロン効率を示しました。そして、わずか100回の充放電サイクルの後、50%を下回りました。スタンフォード大学の科学者は、99 サイクル後も 150% の値を達成することに成功しました。

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量子もつれのエントロピー則の存在が証明された 09.05.2024

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ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

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犬も嬉し泣き 25.08.2022

長い間、喜びや悲しみの涙は人間だけのものであり、動物は泣かないと信じられていました。しかし今、日本の研究者は、人間の親友を対象とした一連の実験を行い、犬も喜びのために泣くことができることを発見しました.

XNUMX日の不在の後に飼い主と再会したとき、犬は喜んで泣き言を言うだけでなく、興奮して泣く、と科学者は言う。

18匹の犬のうち、研究者たちは、犬が飼い主に挨拶したときに、涙の量が（通常の湿った状態と比較して）10％増加したことを発見しました. 涙の滴は、吸収性の紙を犬の目の上に60秒間置き、水分がどれだけ浸透したかを記録することによって測定されました.

犬に追加の涙を引き起こすのはポジティブな感情です。「愛のホルモン」オキシトシン（信頼、共感、関係構築などの感情にも関連する）を含む溶液を別の実験で22匹の犬の目に直接加えたところ、研究者は涙の量が増加したことを発見しました.

研究者は、オキシトシンレベルの増加（例えば、愛する人に挨拶することによる）が、犬の涙の量を増やしている可能性があると結論付けました.

「飼い主との再会などの嬉しい場面で動物が涙を流すという話は聞いたことがなく、これが世界初だということに私たち一同感激しました」。日本の麻布大学の動物行動学者である菊水武文は、次のように述べています。

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