【蓄電】20〜30秒で充電できるバッテリー　米高校生が実験に成功　「Intel Foundation Young Scientist Award」を受賞−Intel ISEF 2013

20〜30秒で充電できるバッテリー、Intel ISEF 2013

http://news.mynavi.jp/news/2013/05/27/036/images/001.jpg

Intel ISEF 2013 (Intel nternational Science and Engineering Fair 2013)において、米カリフォルニア
サンノゼ、リンブルック高校のEesha Khare氏が若い科学者に贈られる賞「Intel Foundation Young
Scientist Award」を受賞した。Eesha Khare氏はTiO2ポリアナリンナノロッドを利用した高性能キャパ
シタの基本的な実験に成功したとしている。

Eesha Khare氏が開発したキャパシタは20秒ほどの充電でLEDライトをつけることに成功したという。製品
として出荷できるといったものではなく、実験レベルでの成功となるが、既存のキャパシタと比較して安定性の
面と製品への応用の面で効果が期待できるという。既存のキャパシタと比較してEesha Khare氏が開発
したキャパシタは固体で温度に対する安定度が高く、さまざまな製品への応用が期待できるという。

モバイルデバイスの活用度合いが進む現在では、バッテリーやキャパシタの性能向上が課題とされており、
世界中で研究開発が進められている。現在広く普及しているバッテリーは充電時間や蓄電容量などの
面で性能上の進歩があまり進んでおらず、新しい材料や理論に基づく新製品が求められている。

後藤大地/マイナビニュース　 2013/05/27
http://news.mynavi.jp/news/2013/05/27/036/index.html

Intel Foundation Young Scientist Award
CH051　Design and Synthesis of Hydrogenated TiO2-Polyaniline Nanorods for Flexible High-Performance Supercapacitors
Eesha Khare, 18, Lynbrook High School, San Jose, California
http://www.societyforscience.org/document.doc?id=494
Intel nternational Science and Engineering Fair 2013
http://www.societyforscience.org/isef/

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こういう自由な発想はゆとり教育じゃないと無理だが
残念ながら、我が国のゆとり世代に優秀な奴はいなかったか

これ、すごくね？

.
　電池と言うより、高容量のコンデンサだな。

キャパシタだから、普通にコンデンサのことだろ。

天才すぎてひく

あらステキ、でもお高いんでしょ？

ウルトラキャパシタだろ？

アメリカ人若者の遊びの奇抜さには感心する
ノーベル賞受賞の多い理由も分かる。

アナリン

スーパーキャパシタの類だろう？
固体電解質で実現したってことか..
でもLED点けたぐらいじゃ携帯電話には、まだまだ先か

>>2
教育の設計思想がよくわからないんだよ日本は。

>>2

リンブルックはすぐ近くだから良く知っているが、アメリカの高校は基本詰め込み、
とてつもない宿題をこなす奴等しか生き残れない世界だぞ。

ゆとり教育なぞ、日本が導入した時にはアメリカはとっくに捨て去って、その反省から
詰め込み主義に切り替えていたんだが。で、結果として、詰め込み主義の方が優れている、
ということになっている。

実学やなあ

>>13
実はどっちも大した差がないに一票

>>1
この画像はいるの？

電子レンジに入れて30秒（500wの場合）で充電完了

そう、iPhoneならね

インド系のアメリカ人か。やっぱ優秀なのが多いんだな。

日本では20年前に既に開発している。

電気二重層キャパシタによる蓄電システムの研究と発展　　岡村 迪夫 (おかむら みちお)

ECSを用いたシリーズハイブリッド方式の大型バスが日産ディーゼル工業(株)で試作され好結果を挙げた。
ハイブリッド部だけによる改善効果が1.8倍ほどに達し,キャパシタによる本格的なハイブリッド車の可能性を証明した。

https://www.jstage.jst.go.jp/article/tanso1949/2000/194/2000_194_268/_pdf

１秒で充電できてモーター回せるスーパーキャパシタ秋葉に売ってるで

>>17
俺のアイポンは1分以上かかったぞ

成果物のスペックが書いてあるけど英語がよく分からないおｗ

Technical specifications:
In her project summary, Khare has clearly mentioned her objectives, methods and results.
Her goal was to design and synthesise a super capacitor with increased energy density while maintaining power density and long cycle life.
She designed, synthesised and characterised a novel core-shell nanorod electrode with hydrogemated TiO2(H-TiO2) core and
polyaniline shell. H-TiO2 acts as the double layer electrostatic core.

Good conductivity of H-TiO2 combined with the high pseudo capacitance of polyaniline results in significantly
higher overall capacitance and energy density while retaining good power density and cycle life.

This new electrode was fabricated into a flexible solid-state device to light an LED to test it in a practical application.

Khare then evaluated the structural and electrochemical properties of the new electrode. It demonstrated
high capacitance of 203.3 mF/cm2 (238.5 F/g) compared to the next best alternative super capacitor in previous
research of 80 F/g, due to the design of the core-shell structure.

This resulted in excellent energy density of 20.1 Wh/kg, comparable to batteries, while maintaining a high power
density of 20540 W/kg. It also demonstrated a much higher cycle life compared to batteries, with a low 32.5%
capacitance loss over 10,000 cycles at a high scan rate of 200 mV/s.

Therefore, she successfully managed to introduce this new energy device
to replace conventional batteries in flexible electronic devices.
http://www.dnaindia.com/scitech/1837128/report-18-year-old-eesha-khare-invents-a-revolutionary-device-that-can-charge-a-phone-in-20-seconds

鬼才現る

いわゆるコンデンサーか
でも高校生でコレは凄い
直感的な発想力ちゅーか、アイデアを試行錯誤で具現化するしぶとさがあるちゅーのはアメリカならではだわ
たまにこういうエジソン的な人物が出てくるから侮れない

http://netnavi.appcard.jp/e/tyzd

24 ： hanafusam@hatena 2013/05/22 15:16:19
電気二重層キャパシタ（スーパーキャパシタ）ですよね、これ。／電極にH-TiO2を使ってるとかうんたらかんたら。
現状ではエネルギ密度が20.1 Wh/kgとのことで、Liイオン蓄電池の120Wh/kgに比べると6倍重い。

30 ： TakamoriTarou@hatena 2013/05/22 15:45:00
なんじゃ、キャパシタか…。　ちなみにキャパシタはすでに住宅一軒丸ごと電気を賄えるクラスのモノが開発済みですが、
安全性その他の問題で実用化されておりません。　そこに対するブレイクスルーがあるならすごい事

35 ： m-naze@hatena 2013/05/22 16:10:47
何が画期的なのかさっぱり分からない。
スーパーキャパシタ流行ったのって10年くらい前だよな？論文見たけど性能も凡庸。誰か凄さを解説して…

37 ： lightair@hatena 2013/05/22 16:19:54
この技術の概要探してきた。http://www.usc.edu/CSSF//History/2013/Projects/S0912.pdf

39 ： pantingclimber@hatena 2013/05/22 16:23:25
電極に複合素材のナノ構造を採用して従来のスーパーキャパシタの3倍の静電容量を実現.
エネルギー密度はリチウムイオン2次電池の1/5程度だが, 秒単位で有効な充電ができるなら充電ステーションが街中に遍在する世界もア

46 ： muchonov@hatena 2013/05/22 16:55:34
燃料電池と共にモバイル機器やEVへの応用が研究されてる割に実用化されないスーパーキャパシタ。
課題はエネルギー密度向上だった。H-TiO2電極利用で既存品の2.5倍の238.5F/g、20.1Wh/kg実現。Li-ionの1/5位まで来た。容積比は？

97 ： strawberryhunter@hatena 2013/05/22 22:12:28
スーパーキャパシタのエネルギー密度改善のため新しいコアシェル構造、電気二重層として振舞う水素化酸化チタンコアと
高擬似容量のポリアニリンシェルによるナノロッド電極を合成。高容量・充電1万回で32.5%の低劣化。

122 ： kakei@hatena 2013/05/23 21:48:18
そのSupercapacitorのエネルギー密度とかどこ行ったら知れるのだろう。
/これのエネルギー密度は "20.1 Wh/kg"、ニッケル水素100Wh/kgと比べると1/5程度、
リチウムイオン200Wh/kgと比べると1/10程度。材料が面白い。

コンデンサかー
小型超電磁砲待機

中国製コピー品が爆発するビジョンが見えます。

私は超能力者でしょうか、それとも予言者でしょうか？

>>22

アメリカの高校だから、無視してもOK。
所詮、エンジニアの親御さんに手伝ってもらって提出した程度の品物だから。
アメリカでは自分たちの子供の成績をあげるためによくあるチート。

淫テル入ってる

そもそも実用的な容量を短時間で充電するためには
どんだけ電力必要だか。
効率とか抜きで単純計算すると1000mA/hの充電池を1秒で
充電するためには3600Aの電流が必要だよな？
燃えるわｗ

キャパシタだろ？
ＥＶ用大容量キャパシタなら日本人が特許持ってるはず

>>30
近付くと電磁波で感電しそうだな
神経焼けたら生物終わりだ

ショートしたら何が起きるか。　怖いけど見てみたい。

雷電？

何年も前に日本の科学者がカーボンナノチューブの応用で超高速充電大容量キャパシタ開発したってなかった？
実用化の話聞かないけど。

さすがベンジャミン・フランクリンの国

ナノゲートキャパシタ

電子ブロックの類だろ。

いらねー。

>27
普通の東亜+の住民だな

>>30
電圧上げればいいんじゃね？

ああ、これでフェイズシフト切れても母艦からエネルギー供給できたり
月からアレな電波もらって湖蒸発させたり、衛星から電力もらうタチコマが現れた
と思ったら磁心誘発しちゃったでゴザルってできるんだろ？

「よかった。受賞できて。」

俺は12秒で自家発電できる

コンデンサーなら放電も早いよね

アメリカってこういう子供が年に数回現れるよね？
北欧の教育よりもアメリカの教育を鏡にしたほうがいいんじゃないの？

学問に必要なのは好奇心
今の時代、ただ機械的に勉強するより
最初の方で転んで、1＋1がなぜ2になったり
マイナスとマイナスを掛けるとなぜプラスになるのか？
円周率はなぜ終わらないのか？ フラなんたらの法則はなぜ三つに？
三つでなくちゃいけない理由はなんなのか？
そういうことを疑問に思う人間のほうが有益になるかも知れない

>>1
単なる学生の実権だろ。

キャパシタじゃないのって思って記事読んだら、やっぱりキャパシタ。
何でバッテリーってタイトルに書くんだ。

スーパーキャパシタは、１９９０年くらいに電波新聞のニュースで出てたのが
自分が目にした最初

>>46
こいつが凄く頭悪いことだけは分かった

キャパ下、パン買って来い

リンブルック高校ってシリコンバレーのど真ん中。シリコンバレーのスタートアップはほとんど全部潰れる。
親がそんなところに勤めていれば何か学ぶ。
米国でも、ほとんどの高校や大学は発明家になるためのスキルを教えていない。でも、一握りの学校では特殊な授業をしている。
ttps://twitter.com/Matsuhiro/status/192040207053365249

キャパシタ達郎

これ感電したらやばいやつじゃね？

なんか、何がすごいのかわからん
既存の技術だろこれ？そういうバッテリー日本にもあるよね？

そもそもなんで日本の誇りである中立論や和の精神無視して
淘汰論を土台とした詰め込み教育をせにゃならんのだ？

>>28
だよなー

アイデアもともかく、実際の製作は高校生レベルでできるわきゃーない

またジャップ完全敗北か
もう技術大国を自称するなよ

一方日本では既に実用化製品商品化されています
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-00284/
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-00287/

>>59
これ48台を一箱売りとかしてるけど使い捨ての充電器なん？
なんかよくわからん。そういう人には無用のモノなんだろうけど
携帯を充電できるってうたい文句にちょっと引かれる

>>58
万年負け組のキチガイ朝鮮人が何言ってるの？

20〜30秒で充臀できるバッテリーなら

>>46
君は好奇心を少し抑えて、もっと学力向上させたほうがいいとおもうw

LEDじゃインパクト無いなぁ。
Android起動して電話かけるとかすればいいのに。

ポリアンナと聞いて

よくわかんないけど
バッテリー→　キャパシタ→　LEDとかモーター
みたいな？
俺バカ？

>>28
大学でやらせてもらってるみたいよ。
> Used lab equipment at University of California Santa Cruz
> under the supervision of Dr. Yat Li

キャパシタとしてはF/gが上がってるみたいだから、それほど馬鹿にしたもんでもない。

そろそろ空気でスマホ動かせよ

バッテリーは甘え

本物なら革命的な物だけどな。
哺乳類がKT境界を越えて恐竜に勝利したように
電気自動車が雌伏の時代を経てガソリン自動車に勝つことになるがね

これってバッテリーじゃなくてコンデンサじゃねーか・・・

コンデンサってエネルギー密度がバッテリーに比べてずっと低いから
自動車用としてはほとんど役に立たないかと。人が乗るスペースが無くなっちゃうｗ
電車の回生ブレーキとかそっち方面向けかな？

少なくとも5倍は性能上げないと実用化出来るようなもんじゃないけど、ナノテクを活用すれば不可能じゃないかもな。
それよりも女子高生がこういうものを作るってのは少し驚きだな。

ソラーでサルフェーション電流を大型インバータ使って充電してみ早いからｗ

むちゃくちゃ熱くなるけどな、電流というより電圧量で充電してるから。

>>71
バッテリーでも大容量のコンデンサーの構造に作れば同じように機能する。
だが絶縁膜部分の比率が恐ろしく増えて体積を小さくできない。
重量も当然増えて小型化できない。
電流量を確保できればエネルギー密度も減る。
高速充電＆放電を可能にすれば容量が恐ろしく減る。
充電終始電圧と放電終了電圧を狭めれば充電時間も
恐ろしく短時間にできる（容量が激減る）

リン酸リチウムバッテリーでええやん、耐久性も重要。