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【10:30-12:00】
１．亜鉛二次電池の現状と今後の展開・課題 ～充放電劣化・デンドライト対策～
九州大学 カーボンニュートラルエネルギー国際研究所 石原 達己 氏 |
【講座趣旨】
金属―空気電池は、極めて大きなエネルギー密度を有する2次電池として開発が加速している。本講座では亜鉛空気電池の2次電池化の現状と課題を解説するとともに、組電池の構造や繰り返し充放電のための課題について説明する。とくに空気極触媒の現状と繰り返し特性の現状と課題を紹介する。
１．現状と課題
1-1 空気極触媒の現状
1-2 空気極の原理と課題
1-2-1 現在までの材料設計
1-2-2 ペロプスカイト型酸化物の空気極特性
1-2-3 新しい空気極触媒としてのスピネル酸化物
1-3 繰り返し特性の向上のための課題
1-3-1 劣化と劣化機構
1-3-2 劣化抑制のための対策
1-3-3 設計指針
1-4 セルとしての課題
1-4-1 Zn負極の現状と課題
1-4-2 電解液の現状と課題、添加物
1-4-3 セルとしての２次電池特性
1-4-4 劣化機構と対策
1-4-5 ２次電池としての現状
1-5 今後の展望と課題
1-5-1 スタック化と課題
【質疑応答】 |
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【12:50-14:20】
２．亜鉛空気電池電極のためのカーボンナノチューブ/活性炭複合材料
京都大学 大学院工学研究科 化学工学専攻 教授 博士（工学） 佐野 紀彰 氏 |
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【習得できる知識】
・カーボンナノチューブ等のナノカーボンの簡単合成法
・低コスト・簡単なプラズマ処理の方法
・カーボン表面のプラズマ処理による活性化の効果
・カーボンナノチューブと活性炭の複合化の利点
【講座趣旨】
カーボンナノチューブ等のナノカーボンの簡単合成法を紹介し、その利用についての知見を解説する。ナノカーボンの表面処理の効果に関する最近の研究成果を紹介し、ナノカーボンの亜鉛空気電池の電極利用の利点を説明する。
1. カーボンナノチューブ等のナノカーボンの簡単合成法
1.1 金属表面におけるカーボンナノチューブ合成と電池電極への利用
1.2 液体中プラズマを利用した機能性ナノカーボンの簡単合成とエネルギー分野への利用
2．ナノカーボンの簡易プラズマ処理による炭素表面の触媒活性の発現
3．カーボンナノチューブの亜鉛空気電極への利用
3.1 プラズマ処理によるカーボンナノチューブ表面の触媒金属の大幅低減の効果
3.2 カーボンナノチューブ/活性炭複合材料の亜鉛空気電池電極への利用
４．まとめ
【質疑応答】
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【14:30-16:00】
３．正極構造に注目した超高速充放電可能な亜鉛イオン二次電池開発
山形大学 理学部 准教授 石﨑 学 氏
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【講座趣旨】
風力・太陽電池等の間欠的に生じる自然エネルギーを短時間で効率よく充電し利用できる超高速充放電二次電池によるエネルギーサイクルの構築が求められている。特に、資源が少なく、自然災害の多い我が国において、安全性の高い金属亜鉛を用いた二次電池開発は喫緊の課題といえる。講演者らは、バインダーを含む既存の正極作製法から脱却した新たな正極構造の提案・作製を行い、1000
C(3.6秒での充放電速度)で駆動する超高速充放電可能な亜鉛イオン二次電池を開発した本技術を基礎に電気化学的酸素発生反応触媒電極の作製を進めている。この技術は、空気電池の充電反応に不可欠である。ここでは、開発の背景、設計指針、電池特性や空気電池への基礎・応用について講演を行う。
1. 持続可能なエネルギーサイクルの構築に向けて
2. 金属亜鉛の利点
3. イオン二次電池の高速充放電化の指針
4. 当研究室での取り組み
5. 亜鉛空気二次電池への応用
6. まとめ
【質疑応答】
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