『非常に高性能な「マイクロバッテリー」を開発2～3ミリの大きさ～バッテリー技術が世界を変えるか～

皆さん　　こんちゃ～　　

物理　学・・・と　言えば　とっても　難しい　と　お感じになる方が

多いです。

それも　仕方ないですね。　

物理学は　高校では理系科目だし、　“数学に強い人”　とか　

“頭がいい人”　が　とる　教科　とか　思っていたりしますからね。

全く　自分には　縁がない・・・・　そう　お思いの方　多いのではないか

と思います。

確かに　高校の物理を　選択していなければ、　専門用語　なんて

ちんぷんかんぷん・・・・　ですよね～。　当然ですね。

今日の　話題は　そのような方には　ちょっと　難しいかもしれません。

でも、　『バッテリー』　とか　いう言葉ご存じ　だと　思います。

要するに　　『電池』　のことです。

『電池』　とか　言われると　考えやすいかもしれませんね。

この　『電池』　というのは　近年では　技術革新においては　とても　

大きな　ワードに　なってきました。　エネルギー問題では　いかに

電気を　確保するか・・・　再三　話題になっていますからね。

この　電池の性能次第で、　様々な事が可能になります。

まさに　電池の時代が　到来した・・・と　言っても　いいかもしれません。

電池には　寿命があります。　だからこそ　課題も　たくさんあります。

いかに　長持ち　させるのか、　そして　たくさんの電気　を

蓄えられるか・・・・　さらに　いかに　小型化　できるか・・・・　です。

これらは　これまで　両立しませんでした。

ものすごく　大きなテーマですよね～。

あまりに　大きな壁で　技術の壁に　当たっていたのです。　　

つまり　現在の技術では、限界がありました。　

これさえ　突破できれば、大きな技術革新になる・・・・

でも　できなかったんですね・・・。

もし　この壁を乗り越えられたら　もしかすると　エネルギー問題を　

一気に　解決できるかもしれない・・・・　のですからね。

でも・・・・　やっと・・・・・　そして　ついに・・・・・　その　大きな壁を

乗り越えそうなのです。

以下、　　もし　良かったら　一緒に　記事を　見て　　みましょう。　
では、どうぞ～　

●非常に高性能な「マイクロバッテリー」を開発
（Small in Size, Big On Power: New Microbatteries the Most Powerful Yet ：4月21日英語版配信分）

～2～3ミリの大きさ、パラダイムシフトなるか～
[source　英語：Science Daily 　日本語：海外からの最新科学ニュース ]

『　新しく開発された高性能なマイクロバッテリーのイラスト。リチウムイオン電池内にある3次元的なマイクロ電極のあいだをイオンが伝わる。
(Credit: Image courtesy of the Beckman Institute for Advanced Science and Technology)

米イリノイ大学所属の研究者らは16日、既存の最も優れた超コンデンサさえも上回るくらいに高性能なマイクロバッテリーを開発したとNature Communicationsに発表。

今回新しく開発されたバッテリーは非常に高性能でかつ既存のものよりもおよそ30倍小さく、無線などをおよそ30倍遠くに伝えることができる　という。

さらにバッテリーは再チャージ可能でこれまでよりも1.000倍速く充電する能力をもち、商業的な電子機器や医療装置、レーザー、センサーなど幅広い応用が期待できるという。

研究を率いたWilliam P. King教授は、「今まではどんな電子機器にしてもバッテリーのサイズによって限界づけられていたが、このバッテリーは数ミリサイズだ」としている。

現在利用可能な動力源では「動力」と「エネルギー」の両方を選択することはできず、片方を犠牲にしてもう片方をとらなくてはいけない。

例えば、無線信号を長距離にわたって伝えるには大量の動力が必要となるが、その際コンデンサはエネルギーを非常に素早く放出する代わりにごく少量しか保存することができなかった。

また、長時間にわたってラジオや燃料電池、バッテリーを持続させるためには大量のエネルギーが必要となるが、その場合大量のエネルギーを保持する代わりにその放出や再チャージはゆっくりとならざるを得なかった。

つまるところJames Pikul氏が話しているように、「高いエネルギーを望むのであれば大量の動力は得られないし、大量の動力を望むのであれば高いエネルギーを得ることは困難であった」のである。

しかし今回開発されたマイクロバッテリーはこの「動力」と「エネルギー」の両方をとることができ、その構造を多少調整することで「動力v.s.エネルギー」の幅広いスケールでチューニングすることが可能だという。

このバッテリーが高性能である所以はその内部の3次元的なマイクロ構造の賜物であるとしているが、このバッテリーにも他のバッテリーと同様に「アノード(負極)」と「カソード(正極)」が備わっている。

しかし今回William P. King教授らは、以前Paul Braun教授率いる研究チームによって開発されていた高速でチャージするカソードに基づいてそのカソードに匹敵するアノードを新たに開発し、それら二つの構成要素をマイクロスケールで統合することに成功。結果、極めて高い性能をもつバッテリーを作製することができた。

現在、研究者らはこのマイクロバッテリーを安価で製造可能にすることができるようにしたり、その他の電子機器の構成要素と統合をしたりする研究にとりかかっているとのことだ。

Pikul教授によれば、「エネルギー源のパラダイムを崩壊させる新しいテクノロジーだ。これまでとは異なった、新しいことができるようになる」としている。　』