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単層カーボンナノチューブ電極キャパシタの高電圧・安定動作を実証  





キャパシタは二次電池とは異なり、電気エネルギーを直接物理的に蓄える長寿命で高出力のデバイスである。キャパシタのエネルギー密度、パワー密度は動作電圧の自乗に比例するが、従来の活性炭電極キャパシタは電極の不純物などのため、3 V以上の電圧をかけると寿命が短くなる問題があった。

CNT構造


スーパーグロース法で合成した高純度の単層CNTだけを用いた電極を作製し性能試験を行った。この電極を用いたキャパシタは、電圧4 Vで動作し、67 Wh/kg の高エネルギー密度、93 kW/kg の高パワー密度を示した。

また1000回の充放電試験後のキャパシタンス(静電容量)の減少率は、活性炭電極を用いたキャパシタが46 %であったのに対し、単層CNT電極キャパシタではわずか3.6 %であった。将来、小型かつ軽量なマイクロキャパシタとして、携帯電子機器やユビキタスデバイスに応用できると考えられる(以下略)

引用元:産総研


4 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 20:52:13 ID:wQvrxFsL
で、結局何が出来るようになるの? 全く理解できない文系の俺に教えて。

15 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:19:30 ID:g6FShzjv
>>4
キャパシタとバッテリーの違いは、キャパシタの場合、食べたものを脂肪に変換(バッテリーに貯蔵)しなくても保持出来る上に、充放電がバッテリーに比べてスムーズで速やか。

今回の成果は、口と肛門を繋げて我慢も出来る。当然小さくなる。電気回路の一部に組み込めば必要な部分にピンポイントでの割り増し供給も出来るし逆にビジーな部分から頂戴して待機する事も出来る。



8 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 20:59:07 ID:n2RXH0s1
研究員の肩書きを読んだだけで、挫折してしまった。


13 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:15:01 ID:HYHsdtN/
>電圧4 Vで動作し、67 Wh/kg の高エネルギー密度、93 kW/kg の高パワー密度を示した
でも数ミリグラムも使ってないんでしょ?


14 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:19:24 ID:x8C9RRC4
乾電池大で電気自動車が動かせるようになるかもってこと?

16 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:25:45 ID:JottS6Yi
>>14 
自動車とかは大型キャパシタ。
これは開発が盛ん。小型のキャパシタは開発進んでなかった。



17 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:37:30 ID:wtrYpWg7
日本語でおk


20 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 22:20:43 ID:eT+KX6j3
キャパシタは言い難いから、キャバクラかヤマシタにしねぇか?


21 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 22:21:17 ID:sfr2Hurz
67Wh/kgってことは小型EV(16kWh)で240kgくらいか、問題はCNTの量産だな。

27 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 00:56:47 ID:CfO56p6F
>>21
少なくとも、鉛蓄電池の倍のエネルギー密度、NiCd並。出力も、1kgあれば120馬力取り出せる。
何か、費用を度外視するような用途ってないのかな?

37 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 11:17:18 ID:sTJKDBVH
>>27
競技用電動バイクの電源とか。
モトクロスなら15分-20分位しか走らないけど、ダメかな?

48 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 22:06:48 ID:DTMpc8s5
>>27
実物大エヴァンゲリオン。



23 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 22:44:14 ID:mnFh6H/y
安定して単層のCNTを取り出せれば有望だな。
不均一なCNTの場合でも、特性を上げれるのだろうか?


25 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 22:57:33 ID:WuEFW282
中国に独占されているレアメタルを使わずに済むということか。


28 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 01:20:43 ID:UljNrEs9
これでマザーボードの電解コンデンサ劣化が減るかな?
ニョキニョキコンデンサ


29 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 02:51:15 ID:tiybhVOv
深夜電力の保存までできるようになれば、爆発的に普及するね。

31 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 03:26:33 ID:yP1XGL2+
>>29
電力会社が総力を挙げて潰しに来るなw

33 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 05:51:23 ID:x/nTSlst
>>31
電力会社は、発電所の稼働率を昼夜で変えたくないので、深夜電力を貯めて貰って、
昼夜の使用電力量を均等化させる仕組みは歓迎こそすれ潰そうとはしない。というか、喜ぶはず。

50 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 22:55:59 ID:CfO56p6F
>>33
だから、昼夜違わず、しかも風任せの発電をする風力発電は最近ハブられてる。



30 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 03:25:33 ID:0DZpIpvv
CNTのキャパシタって定期的に話題になってるような。


32 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 05:22:34 ID:OD7OfnCF
1000回電源いれたら終わりじゃ、キャパシタとしては使えないな>46%
バッテリーとしてなら使えるんだろうけど。エネループで(ry


34 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 08:02:51 ID:DSGif3/k
容量はリチウムの半分もいってないわけか。

35 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 08:22:20 ID:9Z+QDBO/
>>34
いやキャパシタだし。



36 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 08:24:12 ID:D00TVBiC
充電時間はどれくらいなんだろうか? キャパシタだからかなり期待できそうだ。
EVでも急速充電で30分かかるバッテリーでは、充電スタンドの効率も悪いだろうしな。


38 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 15:07:02 ID:OOZIYc6r
コンデンサーとは別物?

39 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 15:17:26 ID:d1GEfxJI
>>38
基本的な仕組みとしては同じだけど、大容量のコンデンサをキャパシタと呼ぶ事が多い。
あくまで日本語の問題だけど。



40 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 15:19:39 ID:JevHf0Uh
最新の「トランジスタ技術」CQ出版に、コンデンサのことが書いてある。


42 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 15:47:15 ID:n3LsIDFK
回生電気を一時的に物理保存して、
再発進に利用できるなら、バッテリーレスハイブリットができると思う。

47 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 21:44:59 ID:ijYDCO5j
>>42
ホンダが昔断念した。瞬間的な入出力に強いのは魅力だけどね。
ライトを常時点灯できるバッテリーレスバイクが作れるかもな。



43 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 16:18:23 ID:tw7rLZG6
フライホイール


44 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 18:49:10 ID:K2DNCbyn
>>43
座布団一枚持ってって。



46 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 20:00:36 ID:aj+NSvqv
下らない、グラフィンを使うのが正解。

49 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 22:33:29 ID:hCh3Bpfg
>>46
お前、グラフィンって言ってみたいだけだろ?w
量産技術が確立してから言おうな、まずはそれからだ。

52 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 23:03:33 ID:y9C1F9a8
>>46
グラフェンって鉛筆で書くと出来るよ。



53 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 23:11:11 ID:MmC9ouAt
なんか、>>1のリンクにあるMITのほうが凄くね?と思った。
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/abs/nnano.2010.116.html


57 :名無しのひみつ:2010/06/26(土) 00:01:41 ID:nOPm3/vX
いつもの、凄いキャパシタ出る出る詐欺じゃないのか?


60 :名無しのひみつ:2010/06/26(土) 20:24:02 ID:ZxzhYlN9
充電時間がかからない、バッテリー代わりのものが出来るわけね?


61 :名無しのひみつ:2010/06/26(土) 22:57:27 ID:SxjNtdlQ
まあ、ナノチューブ使ってる時点で限界あるわな。
やはりグラフェンの時代!

62 :名無しのひみつ:2010/06/27(日) 03:48:22 ID:lI0j2CQy
>>61
ナノチューブみたいに高純度のものを量産する技術がないから、グラフェンはまだまだ先。
そもそもグラフェン自体を作るのに必死になってるレベルじゃ、グラフェンを用いて何か作るなんて無理。


65 :名無しのひみつ:2010/06/27(日) 07:09:20 ID:DIhffyL5
グラフェンで電気二重層コンデンサ作れば、Li電池も真っ青になるはず。
当たり前の話だが、それが簡単に作れるのなら今更だれもLi電池など作らない。


関連ニュース
焦げた「シリコンナノチェイン」を調べると、カーボンナノチューブ(CNT)だった?
単層カーボンナノチューブ(CNT)を10分で生成-価格500分の1に
リチウムイオン電池の容量を5倍に、ナノレベルの穴で表面積を拡大
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18484 :  2010.06.27 Sun 13:12  

コンデンサって言え!

ってレスしようとしたけど
>>39を見て初めて知った
  • #-
  • 名無しさんニュース2ちゃん 
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18485 :  2010.06.27 Sun 13:29  

そういや、アルミと炭素でできたリチウムイオンに匹敵の容量と豪語してた
キャパシタはどうなったのかな?

やっぱり出る出る詐欺だったのか。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18486 :  2010.06.27 Sun 13:50  

簡単に言うと従来より耐久力の有る或る物体が出来上がったのか
今回はよくわかったぞ
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18487 :  2010.06.27 Sun 14:02  

こういう技術こそ磨くべきすぐに原子力とか言う情弱は頭がおかしい
  • #-
  •   
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18488 :  2010.06.27 Sun 14:17  

こうやってたまに情報出してやらないとフツーの人から「何やっているんだ」とお小言を喰らう。
そして研究費を削られ未来永劫この手の研究ができなくなる。
やるやる詐欺なんて言っている奴は、フツーの人が今後の科学はどうするべきかを真剣に考える事が当たり前の世の中になるように努力しろ。
  • #fZZVeMag
  • 名無し隊員さん 
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18489 :  2010.06.27 Sun 14:20  

よく分からんけど凄い電池みたいなもの?
  • #HhqhItaA
  • 名無し隊員さん 
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18490 :  2010.06.27 Sun 14:32  

※18489
その認識で大体あってる。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18491 :  2010.06.27 Sun 14:41  

原発の代わりにはならんだろ。一旦稼動すれば24時間365日大量に電力を供給できるのが原発なんだから
  • #-
  • 名無しさん@ニュース2ちゃん 
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18492 :  2010.06.27 Sun 14:41  

ずっと疑問だったんだが、コンデンサってカメラのフラッシュみたいな感じで
一瞬で放電しきっちゃうものじゃないのか?
電池みたいに連続的に長時間放電ってできるもんなの?
よ~わからん。。。
  • #-
  • 名無しさん@ニュース2ちゃん 
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18493 :  2010.06.27 Sun 14:53  

18492
交差点の道路で、赤色LEDが点滅してんだろ?
あれもキャパシタ。昼間溜め込んだやつを少しづつ吐き出してる。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18494 :  2010.06.27 Sun 15:24  

キャパシタ 容量少ない。充放電早い。
二次電池 容量多い。充放電遅い。

今回のはキャパシタの容量をおっきく出来るかもしれませんよ
ってニュース。この手のは定期的に出てくるが、まともに
ものになったことはない。
  • #-
  • 名無しさん@ニュース2ちゃん 
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18495 :  2010.06.27 Sun 16:12  

レールガンに使えたら良さそうだけど‥‥使えない?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18496 :  2010.06.27 Sun 17:00  

18492
Q=CVって中学校で習わなかった?
Qが電荷でCが容量だけど、風呂をさかさまにするのか
ストローで吸いだすのかで中身がいつ空になるか違う。

あと、コンデンサは電荷が減ればリニアに電圧下がるけど
2次電池は後半で急激に下がるし、物としては全然別物。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18497 :  2010.06.27 Sun 17:03  

>18495
将来的に使える使えないって話だけならば、使えるのかも。
ただし、それがベストやベターであるかどうかは現時点では判らない。

レールガンに限った事じゃないけれど、
ある機構にある部品をどういう目的で使用出来るかどうかは、その機構に要求される諸元(規模や使用頻度、耐久性、製造数、予算etc)が決まらないと決められないよ。
そしてそのためには、その部品も当然、自身の諸元が決定されていなければならない。

今回の話は実験室レベルでこういう事が実証できましたよっていう段階だから、使える使えないを語るのは時期尚早。
もちろん、こういう事に使える、使えたらっていう目的を持つのは悪い事じゃないけどね。
  • #YA42g2bc
  • 名無し隊員さん 
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18498 :  2010.06.27 Sun 17:14  

容量が大きくなる ×
耐電圧が高くなる ○

結果、単位体積あたりの最大エネルギー密度は上がることになるけど、
一般にコンデンサの容量といえば静電容量の事を指すから違うよ
  • #EHl2I0vM
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18499 :  2010.06.27 Sun 18:15  

コンデンサーの画像ワロタw
あんな風になるのな
  • #-
  • 名無しさん@ニュース2ちゃん 
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18501 :  2010.06.27 Sun 21:01  

>>18499

      _,∠⌒ヽ、
     l|::|   ̄ `l
     ||]| `・ωL|  シャキーン!!
     |l::|  ,.@ |
     ||]| <YEC>|   i
   i!   |l;;|   `'´ j  !l
 i | !  );;)二    !
 | |i l (;;{_    _)    !
   !| | i   ミ三彡   i |! !
    i |!   O彡  l| l|!| |i
  l l| i!  ,O彡  |! i| ! !
  i!    に,二,二l  ! j
       ∥∥
       ∥∥
         ` ∥
           `
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18502 :  2010.06.27 Sun 21:53  

※18499

コンデンサは劣化するとロケットになったり妊娠したりする。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18503 :  2010.06.27 Sun 23:55  

バッテリーレスのバイクって昔からあるけどね・・・
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18504 :  2010.06.28 Mon 00:17  

※18503
だれもその用途に期待してない
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18506 :  2010.06.28 Mon 02:27  

良く分からんがいい物はみんな日本製って事だな
  • #WzzJX4NY
  • 名無し隊員さん 
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18507 :  2010.06.28 Mon 07:24  

>今回の成果は、口と肛門を繋げて我慢も出来る。
おまww喩えが嫌すぐるw
  • #-
  •   
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18509 :  2010.06.28 Mon 12:31  

>だから、昼夜違わず、しかも風任せの発電をする風力発電は最近ハブられてる。
なんだよこのニワカ知識の曲解はw
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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18532 :  2010.06.28 Mon 17:18  

いったんグラフェンまでばらしちゃうと、コンパクトにまとめるのが難しいんだよね。しかもばらせるようなグラフェンの大きさはそんなに大きくないから伝導性も低くなる(グラフェン層間の伝導性は高くない)。ただそっちの研究自体は進んでて、ACSやMRSで発表されてた。論文になってるやつは酸化グラフェン由来のやつで酸素とかが多くてたぶん高電圧は無理だな。でもいくらグラフェンの電極活物質グラム当りのエネルギー密度が高くてもコンパクトに詰め込めないと使えない。このCNT電極も密度が0.5g/mlで結構スカスカのはず。TEMだと縮れ毛が絡み合ったような構造だったと。
前回のNature Materialsと比べると今回の売りは集電体を使わなくてよいって点で、確かに4Vクラスのキャパシタでは集電体と電極活物質の界面の劣化による抵抗値の増大が問題になってる(エネルギー密度を上げるには動作電圧を上げるのが一番効果がある)。後、前回の論文ではCNTのキャップをあければ内側の表面も活用できて、って話も出てたけど、共同研究していたニチコンの話ではキャップを開いても容量は変わらなかったって言ってたけど、その辺どうなの?
  • #JalddpaA
  • 名無し隊員さん 
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18575 :  2010.06.30 Wed 11:44  

メモリに例えたらバッテリーがDRAMでキャパシタがSRAM?
  • #-
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19236 :  2010.07.24 Sat 14:19  

>18485
プレムリス
http://www.act.jp/index.htm

量産工場を建設中だな。
まだサンプルで技術評価の段階。

一先ずはこっちが有望>東芝・SCiB
http://www.scib.jp/index.htm

特に爆発し難い構造のSCiBはEV普及の鍵として注目が高い。
ホンダはバイクで採用するし、三菱も動いている。
トヨタ・日産はどう出るか・・・。

ただ、こっちも大規模量産工場の建設中。

どっちも携帯デバイスにとって福音なんだがなぁ。

コストが数倍では誰も採用しないので量産効果待ちなんだよね。
  • #P.U7NLhE
  • 名無しさん@ニュース2ちゃん 
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19325 :  2010.07.26 Mon 18:55  

>18532
内側は使えないだろう。内側から見たら周囲は全部同じ極だし中に電解液の分子が入れるかどうかも怪しい。
少なくとも出入りが容易ではないはず。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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