【電気化学】日立造船、「亜鉛空気電池」の円筒型二次電池を開発−容量、リチウムの5倍 [転載禁止]©2ch.net
液体酸素を積み込むようだ。
でも過去には過酸化水素とかヤバそうなのも存在したみたい
174 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2014/12/29(月) 13:01:24.18 ID:ddAR6x+3
過酸化水素は濃厚だと、刺激で爆発したり、金属などの不純物を触媒として
爆発的に分解し、分解に際して熱が出るから温度が上昇してますます分解
反応が高まり、。。危険。 ロケットの酸化剤として使われていた時期が
あるが、振動が伝わって爆発など起きていた。ゴダードもこれが原因で
事故死したということだったような気がする。だから二次大戦時の
日本の酸素魚雷(過酸化水素)は、驚異の兵器だった。
SFなら、究極の電池は物質-反物質電池だろうな。
175 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2014/12/29(月) 13:31:58.91 ID:c7enoitC
対消滅エンジンか・・・恒星間航行が捗るな
酸素魚雷が過酸化水素なんて聞いたことが無いぞ
ヴァルター魚雷と混同してないか?
補聴器が充電式になるのか。
178 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/05(月) 14:13:55.08 ID:bpGobO14
水を電気分解して水素吸蔵合金や高圧タンクに貯蔵して
燃料電池で電気エネルギーに変換する
水素循環社会というのが構想されているらしいけど
水素の代わりに亜鉛を循環するようにすれば
水素吸蔵合金や高圧タンクは不要になるので良いのかもしれない。
円筒型二次電池ということは充電式だろうけど
今までニッケル亜鉛電池のような亜鉛を負極に使用する二次電池が
普及しなかった要因である充電時の亜鉛の
デントライド析出にはどのように対処するのだろう。
また、空気電池では電流を多く取り出す為には空気極の表面積が必要になるけど
円筒だと表面積は限られるのではないだろうか?
>>52 車の場合は、燃料電池よりも二次電池が本命だろう。
燃料電池を車に使うとエネルギー効率がとても悪い。
電気→水素→電気へのエネルギー効率は燃料電池車で25〜35%程度しかない。大半の電気を無駄に捨てている。
燃料電池車が今持てはやされているのは、今の二次電池よりエネルギー密度が良いため。
エネルギー効率は二次電池の方が良いのであとはエネルギー密度を良くするだけ。燃料電池車はそれまでの一次しのぎ。
燃料電池でエネルギー効率が二次電池を上回る見込みがあるというなら話は別だが・・・
>>178 いや、亜鉛は資源が有限なのでそれだけでは限界がある、だから電気の変換先を無尽蔵の水素にする事が注目されている。
車は燃料電池から出る発熱を利用できないので使わず、発熱を利用できるような大掛かりな施設であれば水素も良い。
空気椅子みたいなもんか
183 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/05(月) 23:28:46.01 ID:aKFi2x7+
>>181 視点はとても説得力有るのだが。
そもそも発電を担う燃料電池と、エネルギーストレージを担うLIB或いは二次電池では、
エネルギー密度と言う俎上で一括りに優劣を決めるのには無理が無いか?
どちらも二次エネルギーを取り扱うエネルギー媒体としてって意味じゃ比較対象だな
一次エネルギーを変換して蓄積、輸送して使ってる
もし、リチウム金属空気電池やナトリウム金属空気電池のような高エネルギー金属空気電池の二次電池が実用化したら、
蓄電池を輸送しても採算が合う場合が出て来る
そこまで高密度じゃなくてもマグネシウムくらいなら、
マグネシウム単体での比較で水素よりも貯蔵しやすさ運びやすさで十分に使えるんじゃね?
って言い出してる人も居るくらいだし
更に、もっと低密度でも鉄が大量生産されてるんだから、鉄で良いだろって言う人すら居るくらい
185 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/06(火) 05:29:34.05 ID:nNw8NEPp
>>178 それマグネシウムでやろうって話
マグネシウム循環社会
>亜鉛-空気二次電池の特徴は、1.3kWh/kgという高い理論エネルギー密度。
>この亜鉛-空気二次電池の理論エネルギー密度は、現在実用化されている
>二次電池の中で最も高い理論エネルギー密度をもつリチウムイオン電池の
>約2倍に相当します。
~~~~~~~~~~
教えて偉い人、理論効率が5倍、現実は2倍?
187 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/06(火) 07:43:03.87 ID:zjqqMo+5
電子科学技術に比べて、化学技術がなかなか発展しないと思っていたが
ようやくブレイクスルーが来たな
これが額面通りかつ、今後も改良の余地があって低コストな技術なら世界を変える可能性があるんじゃ無いか?
例えば自動車は全てEVになってエンジン関連のメーカーは壊滅とか
攻撃型潜水艦の性能が飛躍的に上がって、戦略原潜の配置図が変わるとか
これまで揚水発電などで細々とやっていた電力供給の平準化が一挙に解決とか
189 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/06(火) 17:30:57.72 ID:dyyHbnzB
一般に、酸素を空気から取り込むと、酸素を保持しないので、
その分重量が減るが、密閉型の方が外界から遮断でき、
任意の電解質が採用でき優位になる事が多い。
Li電池と比べると、電圧が1/3に減り、電荷が4倍になるから、
原子当たりでは優位になる、資源としては亜鉛の方が安い。
亜鉛二次電池は充電効率が低いという記述があり、それが
本当なら弱点になる、エネルギーの貯蔵には向かないし、
急速充電で発熱して使いにくい。
>>183 電気を「水素に貯める」か「金属に貯める」かの違いでしかない。一長一短。
心配せずとも、燃料電池と二次電池は共生する。
水素は、無尽蔵という点と規模を大きく出来るという点の二つが良い、
コストパフォーマンスは優れるが常温でガスなので不便。個人では扱えず集中蓄電に向き、
電力会社だけに利点がある蓄電技術。
(だから国策になっているんだろう。水素を燃料とする車は電力会社に依存しなければ
生きていけない不自由な奴隷)
金属も、無尽蔵のものを選べば良い、そこで候補がナトリウムイオン電池、作りが複雑で高価で
コストパフォーマンスは劣るが固体なので便利。個人で扱え分散蓄電に向き、
家庭に設置できる規制が少なく済む蓄電技術。
(自家発電が使えて電力会社に依存しないことも可能なので、二次電池の車は自由がある)
ところで、
地球環境に優しく扱いやすい最強のエネルギー密度は炭化水素。今の人間には難しいが
電気を空気中の二酸化炭素と水から炭化水素に効率よく変換するのが正しい。
190
> コストパフォーマンスは優れる
訂正。水素燃料電池のコストパフォーマンスは二次電池と同じか。
水素製造設備コスト+燃料電池製造コスト
=金属精錬設備コスト+二次電池製造コスト
水素燃料電池の利点は、
電気の貯め先が金属ではなく水素なので、水素は外気に漏らしても金属より害がなさそう、つまり
設備規模をどんなに大きくしても環境破壊を起こすことがなさそうという点。
金属電池では出来ない芸当だね。まさにこれが水素がクリーンエネルギーと言われる真の理由。
水素はCO2を出さないからクリーンと言うのは詭弁。
>>191 金属って言っても、亜鉛とか鉄とかアルミとかなら、
別に幾らばら撒いても害なんて無いぞ
というか、既にばら撒きまくりだし
>>192 金属は害があるよ。家電製品と同じように畑に投棄することは許されないだろう。
人体はバランスを阻害されて病気になる。ナトリウムイオン電池で言えば塩害になる。
194 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/07(水) 17:13:50.10 ID:k8aZCKmu
ヒント:太陽光励起レーザー
>>193 それ、害がある金属は害が有るって言ってるだけだぞ
金属でも害が無いのを否定してない
金属じゃなければ害が無いってのが嘘になるのと同じ
硫黄ばら撒くと害になるから、非金属は使えないので水素も使えないって言われたら嘘だと言いたくなるだろw
196 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/08(木) 05:38:28.30 ID:RBBZLUnb
>>173 なら、燃料電池なんて持ち出さずに、普通の燃料と酸素でガスタービン発電でいいじゃん
>>185 太陽光励起レーザーで超高温にしてマグネシウムを還元とかwwww
効率無視したら何でも言えるわな
造船屋が電池作ったとか話題集め以外ないだろアホか
どうせ実用化されねえよ
198 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/08(木) 20:11:33.67 ID:JYzec5wI
199 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/08(木) 20:20:59.72 ID:X8+2s7To
リチウムの5倍とは凄いな。あと問題は充電時間
>>196 試算じゃ30-40%だったから十分だと思った>太陽光励起レーザー
でも5年以上前にそんな話聞いてそれから耳にしてない。
実験うまくいかなかったのかねえ?
>>200 東北大学の方から、同じ太陽のエネルギーを使うならレーザーに変換するよりも、
太陽熱のまま使った方が効率が良いってやられちゃったのが響いてそうだが
202 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/08(木) 21:34:19.89 ID:i0eKf/oA
この開発には軍事がからんでいるな
>>202 このスレにも潜水艦への応用を期待してる人が多いけど、知ってたら教えて。
空気電池を潜水艦で使って乗組員は平気なの?
204 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/08(木) 22:59:00.55 ID:RBBZLUnb
>>200 >試算じゃ30-40%だったから十分だと思った>太陽光励起レーザー
それ、どうせ、単一波長でのレーザー発振部分限定の理論最高効率かなんかの与太話で、
レーザーで作った高熱からマグネシウムにどんだけエネルギーが移るかとか効率が落ちる
部分はガン無視だろうけど、一応聞いておく
ソース?
>>201 うん、その場合、太陽光の全エネルギーを加熱に使えるから当然だけど、東北大GJ
実際、太陽炉でも2500度くらいはいくみたい、日本でやってるのは、原発立地の見返りに作っ
た若狭湾の箱物だけなんで、実用性は皆無だろうけどな
リチウム空気電池のほうが効率がいいのは明白である。
>>203 スペースや酸素の取り合いになるから、スターリング機関と余り変わらないだろうね。
これを使うとしたら、水上艦の方が有利だろうね。
今時の艦船はガスタービンで発電してモーターでスクリューやウオータージェット廻す方向に行ってるから。
アメリカの次世代の空母に至っては、飛行機を打ち出すカタパルトも電気にしようとしてる。
こういう電池をセットにすれば、効率が少し悪くても寿命長いから色々有利だろよ。
ロッキード社の核融合炉が嘘800でなければ、燃料となるリチウムの
量産で燃料に使えないリチウム金属が大量にあまって単価でリチウムの希少性
がなくなるのは目に見えている。
>>205 レドックスフロー電池
× ポンプが必要、いくら電極の寿命が長くても機械的な駆動部分の寿命が短い、騒音がする。
× 小型化できない。
水素燃料電池
○ ポンプが不要。無音。
○ 小型化できる、燃料電池の原理自体は水素以外も使えるのでノートパソコン内蔵バッテリーにもなる。
>>209 レドックスフロー電池は小型化するような物じゃないよ
容量5MWhなんていうバケモノレベルのバッテリが作れる
そもそもタンクでかくするだけで容量増やせるんだから
完全に電力平滑化用な
>>209 比べ方が作為的でおかしい
レドックスフローと燃料電池は競合するような関係ではない
レドックスフロー電池
× ポンプが必要で駆動音がする
× 小型化できない
○ 大容量ほどコスパ良い (タンク容量増やすだけで電池容量を増やせる)
○ サイクル寿命が長い
○ 装置の大部分が汎用品でメンテしやすい
水素燃料電池
○ ポンプが不要で無音
○ 小型化できる
△ 大容量大型化するほどコストも比例する
△ サイクル寿命はそこそこ長い
× 貴金属触媒が高価。貴金属不要のMCFC/SOFCは高温動作&小型化不利
>>211 蓄電池としてのかなり重要なポイントとして、「充放電効率」もあるな
レドックスフロー電池
○高効率(75%〜80%)
水素燃料電池
○低効率(30%〜40%、排熱利用しても〜60%)
>>209 メタノール燃料電池のノートPC用バッテリーが市販間近って5年位前から言ってるけど、永遠に市販間近っぽいな
>>214 市販してたんだ ありがとう
売ってるのどころか使ったって記事も見た記憶がないや
>>214 こういう地味に良い商品って量産すると価格が下がってくるんだけど、どっかにOEMしないかな。
>>210 金属溶液はあまり大量に増やすのは考え物、事故を起こして漏らした時に水素や炭化水素より有毒。
レドックスフロー電池よりももっと大規模な容量を狙えるのが水素燃料電池だろう。
http /www.enecho.meti.go.jp/committee/council/basic_policy_subcommittee/008/pdf/008_008.pdf
> 定置用燃料電池の……電気と熱を併せた総合エネルギー効率は80%超。
http /www.toshiba.co.jp/tech/review/2013/07/68_07pdf/f04.pdf
> 燃料電池で発電する,水素電力貯蔵……システムの概念設計を行った結果,充放電効率が80%である
騒音・媒煙のない水素の燃料電池発電所、釜山に建設 2014年11月19日16時02分
http /japanese.joins.com/article/929/192929.html
> 30.8メガワット規模の燃料電池
>>212 燃料電池は充放電効率を優先するものじゃないよ、一応出来るけど。
それよりも「燃料」という言葉からも分かる通り、電気以外のエネルギーが使えること、
砂糖とか酒とか農業からもエネルギーを供給することが可能で電気そのものがなく充電に依存せず
使えるのも利点。
水素や充電といったものは、燃料電池が持つ多くの利点の一つに過ぎない。
218 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/12(月) 22:04:12.67 ID:47vBHL8V
>>217 一番上のは排熱利用した場合の発電時の効率だな
発電だけだとその半分だ
さらに充放電効率となると、水素を製造する効率と貯蔵のために圧縮・液化する必要があるからもっと効率が落ちるんだよ
2つめの貯蔵システムはなかなか優れてる
ただ、熱を蓄えて高効率を達成してるようだから短期的なサイクルでの使用向きと思える
水素に適してる長期的・大量の水素製造・発電だと蓄熱利用出来なくなるから効率が下がる
あと、事故で漏れ出したら液体水素とかもヤバいと思うけど
酒や砂糖から電気を作る?
食料と競合する燃料はマズくないか?
圧縮空気自動車というものがあってだな、結構な距離を走れるんだ。
ということは、燃料電池車のエネルギー蓄積ポテンシャルは、水素の電気化学エネルギーのみでないので、電池はかなわんな。
なぜ、今の燃料電池車は、圧倒的な空気圧を利用しないのかねえ。
220 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/14(水) 23:27:52.76 ID:J4p9LfB9
>>219 圧縮空気車はシンプルな構造で作れるという特性を利用し、極限まで車体を軽くすることで航続距離を伸ばしてるからね
複雑で重い燃料電池自動車にさらにエンジン的な機構を追加したら相当な車重になる
圧縮空気自動車は200kmくらいしか走れないから、重い車体でそれによって伸びる航続距離は微々たる量になる
車体価格もさらに高くなるだろう
デメリットが多すぎる
221 :
名無しのひみつ@転載は禁止:2015/01/15(木) 00:35:27.99 ID:OsNu5wMP
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