【電池】リチウムイオン電池の詳細な充放電メカニズムを解明　高速充放電可能な蓄電池の実現へ/京都大学など

世界初、リチウムイオン電池の詳細な充放電メカニズムを解明
―RISINGプロジェクトの成果がJACS誌に掲載―
　2013年4月9日

独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構
国立大学法人　京都大学

NEDOと京都大学が共同で推進している革新型蓄電池先端科学基礎研究事業（RISINGプロジェクト）※1において、リチウムイオン電池※2に用いる電極材料の充放電メカニズムを世界で初めて解明することに成功しました。
この成果を電極設計に反映させることで、蓄電池性能の大幅な向上が可能となり、電気自動車の加速性能向上や充電時間の短縮・航続距離の延伸が期待されます。
　
この研究開発は、NEDOが兵庫県佐用町の大型放射光施設「SPring-8」内に設置したRISING放射光ビームライン（BL28XU）を活用し、
リチウムイオン電池正極材料の一つであるリン酸鉄（LiFePO4）を充放電した際の結晶構造の変化過程をリアルタイムで観測したものです。
　
なお、本研究成果は、化学分野で世界的に権威のある雑誌「Journal of the American Chemical Society（JACS）」のオンライン版に掲載されました。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

▽記事引用元　新エネルギー・産業技術総合開発機構　2013年4月9日
http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100188.html

▽関連
SPring-8　大型放射光施設
リチウムイオン電池正極材料の非平衡な相変化挙動を世界で初めて観察　〜高速充放電可能な蓄電池の実現へ〜（プレスリリース）
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2013/130410

＊ご依頼いただきました。

今まで使ってたのに分からなかったのかよ

ご苦労ニダ
さっそく利用してやるニダ

とりあえず、長期間放置しても使える充電池作ってくれ
１年ほど放置しただけで、充電さえ出来なくなるリチウム電池は
あきらかに欠陥品だ

京大かあ
あそこらへんにある、京大かあ
パクられんなよ
やるなよ

>>4
普通だったら一年ぐらいでそんな風にならんぞ
外れを引いたか、もう寿命だったってだけ

>>3 韓国人は理論に興味ないよ。この原理でいい電池が作れるようになったら、技術者の引抜を模索すると思う。

前からそれなりに解析されてる。
その前だとリチウムイオン電池は劣化そのものが謎だった。

発火しなければいい

8軸ってなんだ
光源とサンプルで5軸と3軸とかか

ローカル路線バス乗り継ぎの旅でお馴染みのSPring-8

充放電メカニズムの解明と充放電コントロールは別次元じゃないの＾＾

解明した結果原理的にコントロール不可能と判明とかな

かつてのニッカド電池ではメモリー効果と言われる、

まあ、いわゆる完全放電した後に充電しないと、例えば30%残っているのに充電したら
本来の70%しか使ってないのに電池切れ！なんてことがあったよあ

これも当初は仕組みが分かってなかったんだっけ
ニッケル水素電池でも同じような現象が見られるという

リチウムイオン電池ならこの現象は無いので楽だな

【エネルギー】作動中のリチウムイオン電池の電極の断面を世界で初めて観察　蓄電池の劣化原因解明へ　京大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1351166943/
【電池】リチウムイオン電池の反応メカニズムを分析する設備が完成　-SPICA
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1347053294/

【航空】高まるリチウムイオン電池への懸念―「787」の事故受け　WSJ [01/18]
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1358476751/
【電気機器】リチウムイオン電池、市場規模・性能とも期待外れ=専門家［13/04/012］
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1365722562/

【航空】米運輸安全委、787型機めぐり充電装置メーカーなど調査へ［13/01/21］
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1358742327/
【航空】B787異常原因、"バッテリー以外"の可能性も--運輸安全委 [01/23]
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1358948896/
【航空】ボーイング787バッテリー問題、米NTSBが内部告発者の情報に関心［13/01/25］
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1359075767/

【航空】米国運輸安全委員会、GSユアサが製造したJAL運航787バッテリーに異常見つからず［13/02/04］
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1359953661/

【航空】B787バッテリー、内部微細結晶が出火原因か［13/02/13］
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1360725488/

【電気機器】逆境のGSユアサ「先鋭的な研究者集団」に何が起きているのか (NEWSポストセブン)［13/03/29］
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1364521252/
【社会】 電池が溶けるトラブル、発火事故も　三菱エコカーでも不具合、GSユアサの失墜　B787に続き、リチウムイオン電池でトラブル
http://uni.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1364949743/

【化学】東ソー、リチウムイオン電池の破裂・燃焼を防ぐ新素材開発--2014年度から販売 [02/23]
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1361584852/

>>13
最近のフル充電禁止機能じゃないけど
ソフトと運用でカバーするだけでも電池の寿命上げられるでしょ

>>2
そういう技術は他にも存在するよ。
全身麻酔なんかも実は解明されていって聞くし。

>>2
科学ってのは、動作原理が解明されて使用されるのではなくて、
そのように動作するから、それを利用するってのはかなり多いよ。

量子テレポーテーションの仕組みなんてわかってないけど、
その現象をベースに量子コンピューターを作ろうとしてるわけだし。

こでで、日産リーフの性能が飛躍的にジャンプアップしまつね。

よくわからないものを無理して使うからよ。

オマエらだって女のことよく分らないのにヤッてたりするだろ
それと同じだよ
真性童貞なら知らんけど

最後まで使い切らず使った分だけ充電を繰り返したら
あっという間に寿命が来る
それに使い方以外にも爆発や発熱の危険性まで有る

>>23
古い常識が永遠に変わらないと思っている口かね
リチウムイオンはむしろ完全放電が良くない
完全充電状態のまま長期間放置もダメ

>3
RISING放射光は戦犯旗と同じだから得られた技術は韓国では使えないよ

>>23
> 最後まで使い切らず使った分だけ充電を繰り返したら
>あっという間に寿命が来る
リチウムイオン電池はメモリー効果ないよにニカドじゃないんだから

リチウムイオン電池の場合は満充電に近い90%とかからの充電が駄目なだけで70%以下からの途中充電は問題無い
まあ90%からの充電ってのをやってしまいやすくって、寿命を極端に短くする事が多いんだが
80%以上からの追加充電は自動的にされない充電器が欲しい所

おぉ、一気に飛躍するかもしれんな・・・(´・ω・`)

>>26
そう思われてたけど実はリチウムイオン電池もメモリー効果あるんだってさ。
ソースは豊田中央研究所。

>>29
それは無視して良いんじゃね？
http://sustainablejapan.net/?p=3987
今回発見されたメモリー効果による電圧変化はニッカド電池やニッケル水素電池のメモリー効果に比べると遥かに小さいが、リチウムイオン電池のSOCを推定する上で外乱因子となる可能性がある。

カラッポにしない方がいいの?

独立行政法人多いな〜
中野剛志氏は今ここに在籍してるんだね。
日本の技術を保守してくれよ〜

>>23
リチウム電池でヤバイのは満充電、あるいは完全に放電しきった状態で放置すること
最近のノートPCとかだとバッテリーの劣化を抑えるためにあえて満充電しないで50%とか80%くらいまでで
充電をストップする管理ソフトウェアが入ってるものもある

>>27
携帯やウォークマンなんかにはあるね。ECO充電だっけ。それが80%なのか90%なのかは忘れたけど。

>>27
俺はiPhone 充電するときタイマー掛けて大体80%で
止まるように、じゃなくてアラーム鳴らして人が止めるように
してる。　我ながらせこい

地味に活躍しているSPring-8
あって良かったSPring-8

安易に発表しすぎ
バカじゃね

>>14
じつはリチウムにも

「リチウムイオン電池にもメモリー効果あった」　豊田中央研究所らが発見
http://sustainablejapan.net/?p=3987

>>38
>>30

>>1
＞ 蓄電池性能の大幅な向上が可能となり


でも、お高いんでしょう？

飛行機が飛ぶ原理は未だに分かっていない

力積でとりあえず説明しておけ

だが流体をどう扱うか？とか多数の粒子による影響をどう記述するか？が難しい

>>38
そんなの俺が天王町のＳＯＮＹの中央研究所（１９９５年）にいたときに
既に知っていた事実。

ネタ古すぎる。

メカニズムを知らずに使用していたってか！？

それをＢ７８７の主要電源に使っているのか！　　これ危険。

アウトランダー（三菱自動車）は４月中に原因対策を発表するそうだが。

日本人が日本国内の日本企業で発明した世界的発明、フラッシュメモリー、
青色発光ダイオード、リチウム電池等の発明対価が低いと言われる。
かの有名な中村修二さんは裁判では２００億円の価値があると勝訴したが
何故だか数億円の示談で検察にもみ消されてしまった。その他の発明対価も
発明者は報酬が少ないと不満をぶちまけていたようだ。
現在も様々な日本人の発明があるようだが、日本の企業は余裕がないのか、
チャレンジ精神が無くなったのか企業化には及び腰のようだ。
その間隙をぬって韓国，中国をはじめとする海外の企業がその技術の商業化
を進めている。
こんな国内の現状を打破するには、発明者の貢献に対し報酬の大幅な改善を
し商業化成功したあかつきには利益から相当とする配当をするべきだ。
そうすれば、理科系、文科系を問わず若者は成功する努力をするように
、チャレンジする人もでてきよう。
日本再生は、報酬の改善から！

人間だって動作原理解らなくても動いてるし

高速充電出来るよーなったら凄いなコレ

自動車のエンジンだって、作動原理がよく分かってないんだぜ。

ハサミで紙が切れる原理さえよく分かってないっていうし

基礎研究は大変重要。
研究者を保護したり、育てたり、援助したりすることが大変重要。

principal component analysis？

自転車がなぜ倒れないかも、ガラスが透き通ってる理由も分からないらしい

嫁が何故怒るのかも分かってない

なぜ多くの生物の眼球構造が、似かよっているのか全くの謎らしい
人類を始め、それらの生物は何者かに意図的に「設計された」としか考えられないという

>>54オウムガイの目は類似構造であるとは言えない

ID論者がこんなところにも

原理がよく分かってない道具は、高度な文明を持つ地球外知的生命体がもたらしたテクノロジーとしか考えられないらしいな

ｷﾀ――(ﾟ∀ﾟ)――!!
ただでさえ最強な俺のスマホと電動自転車の性能が更に向上してしまう実用化はよ

>>52
完璧にわかってるだろＷＷＷＷＷ

チンコの放尿のメカニズムもよく分かってないんだぜ。

電池・・・来たな

>>55
オウムガイはイカやタコと近縁なのに特殊なピンホール眼を持つってやつね
どうやらレンズ形成に関わる遺伝子がオウムガイで壊れてしまってるらしい
ちなみに日本の研究者による成果
http://www.nature.com/srep/2013/130312/srep01432/full/srep01432.html

ついに三洋eneloopの復活か
それは良かった

>>54
眼球の構造の進化過程は光学的・情報学的にバッチリ説明されてるぞ？

>>64
JPEG圧縮されてるんだっけ

>>64
いや、問題はその眼球の高機能が、単なる「宇宙の偶然」によって完成してしまうという、あまりの確率の低さだろ
しかもその奇跡が多種多様な生物に起きてる…とかね

>>65
原理としてはJPEGに近いというか
wavelet変換が一番近いと言っている人もいる

>>66
1. 昼か夜かの判定のために光感受性組織ができる
2. 光感受性組織の裏側に色素を発現し、光の来る方向が判定できる（ここまで単細胞生物にも例あり）
3. 2.が窪んで指向性が出る（二枚貝などでよくある）
4. 穴が小さくなって解像度のよいピンホール眼に
5. 網膜を守るためにピンホールが透明なコラーゲンなどの膜でふさがれる（頭足類など）
6. 膜が肥厚してレンズになり、取り入れられる光量が増える
7. 皮膚の筋肉が発達してレンズの厚みを調整できるようになる

ここまで全部実際に動物での例がある

あと昆虫の複眼システムはレンズ眼とは全く違って
＞ 3. 2.が窪んで指向性が出る（二枚貝などでよくある）
これを頭部の丸い表面に並べることで解像度を得ているので
レンズ眼とは違った方向に進化している。

眼球は進化で説明できないとか言っている人たちは
遠くを見ることに価値がある運動性・捕食性の高い動物しか見てないだけ
さほど遠くを見なくてもいいゆっくり動く動物（貝類やらナマコやらヒトデやら）
はレンズ眼ほどではない眼を持っているし
小さくて表面が固い節足動物は眼の進化の仕方も別の方向性。

マグ電池の方がよかないでしゅか？

飛行機が飛行できる原理が分かってないというのはガセビアだったはずだが

セメントが固まる原理は解明したんだっけ？

>>71
それは大丈夫。

でも接着剤（ボンドとか）がなぜくっつくのかは未解明。

接着剤の硬化過程なんぞとっくに分かってるだろ
接着剤と接着したい部材で、木材やら金属やらいちいち調べてないというのなら分かるが

女が絶頂時に潮吹きの成分も未解明です。

>>74
解明されているようだが

説明出来ないのは、知識が足りないせいだと悟った。

俺が貧乳好きな理由も謎

>>75
潮吹きのサンプル採取してる光景とか想像できんのだが
論文はあるの？

>>77
単なるロリ嗜好を思考が邪魔をしているだけ

>>78
レビューだが
Belzer, EG. (1981). “Orgasmic expulsions of women: a review and heuristic inquiry”. Journal of Sex Research 17 (1): 1–13.

>>80
おお、ありがとうｗ
orgasmic expulsion とか female ejaculation とか字面だけで興奮してくる

凄いなうっ出たうっまた出た

実現じゃなくてさっさと実用化してくれ
それでこそ科学者だろ

充電時間が従来の1/1000, 蓄電量が30倍の超高性能電池をイリノイ大が開発

http://m.jp.techcrunch.com/2013/04/19/20130418researchers-build-new-batteries-that-charge-instantly-and-hold-hours-of-juice/?icid=techcrunch_home_art&

>>2
飛行機だって、どうしてあの形で飛ぶのか未だに分かってない。
そんな感じだったんだろw

>>84
でもお高いんでしょう？

>>85
船もさ、あの窪んだ形が経験的に水に浮くってだけで、理屈分かってないんだよな。

一回充電したら半年は持つスマホ用バッテリーとかそういうのっていつになったら出来るんだろ
電池に関しては技術進歩を全く感じられない

水をエネルギー元にした車で、長距離走行実験を成功させたアメリカ人は毒殺されたけど
高性能電池も、石油利権絡みの妨害工作が起きるかもね

水をエネルギーてｗ
どうすんだよｗｗ

国家ぐるみでもみ消ししてる感じだな
＞水エネルギー

物理法則ぐるみでもみ消してるだろう

>>92
なるほど

オーマサガスの大政社長はまだ暗殺されないんか

>>84
すばらしく怪しい、公表された情報がほとんどなく
どんな類か情況を知るだけで有料で中身は難解と解説がある。

この手は大学といえど大体詐欺紛いの類がほとんど。

>>95
日本語の解説記事も出てるよ。
そんなに怪しい話じゃないと思うが？
http://sustainablejapan.net/?p=4062

【蓄電】「1秒で充電できるクレジットカード大の携帯電話も可能」大容量・高出力の新型マイクロ電池−イリノイ大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1366682337/

「従来の何倍の性能で何分の1のコストの新技術を発見」系のニュースで実用化された技術ってあんの？

LiFePO4は容量ないからなあ

>>98
リチウムイオン電池自体がそうだろ
30年くらいかかるってこった

電動インパクトドライバーのバッテリーはあっという間に残量が0になって、あっという間に壊れる。それでいて高い

この手の技術がさっさと実用化されたらもっといいのが出てるはずなんだけどな〜技術者は何やってんだろうな

セル単体に保護回路を入れるのを義務付けするべき。
段階別に統一規格の保護回路をつけるべき。