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20秒でスマホ充電、KAISTがリチウムイオン電池を開発

20秒あればスマートフォンを超高速で充電できる技術が開発された。KAIST・EEWS大学院のカン・ジョング、キム・ヨンフン教授チームは20日、高速充放電が可能で、1万回以上作動しても容量の損失がないリチウムイオン電池負極材を開発したことを明らかにした。

最近のスマートフォンは画面が大きくなり、CPUの性能が良くなったことで電力の消耗量が増えた。重さのため電池の容量を無制限には増やせないため、メーカーは今、充電速度を上げる技術に注目している。

研究チームは、「夢の新素材」と呼ばれるグラフェンで3次元版を作りあげた。これを6ナノメートル(1ナノメートルは10億分の1ミリ)の大きさの二酸化チタニウムのナノ粒子を薄い膜にして覆った。すると、3次元版グラフェンと二酸化チタニウムのナノ粒子が作る多様な大きさの気孔が電解質の接近性を高める役割を果たした。その結果、イオンの接近が容易になり、電子の移動がスムーズになった。

研究チームは、こうしてできた負極を利用して1グラム当たり130mAh(電池の放電容量の単位の一つ。1mA(ミリアンペア)の電流を1時間流すことができる容量が1mAh)の容量を1分内に完全に充放電することに成功した。この過程を1万回以上繰り返しても容量の損失がないことも確認された。


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カン教授は、「20秒ほどでスマートフォン1日分の電池使用量を充電できる」とし、「実際に応用するには周辺技術のレベルがついて来ていない状況だが、研究開発の速度から見て、1年内に商用化が可能だろう」と見通した。
今回の研究結果は、国際学術誌「アドバンスト・ファンクショナル・マテリアルズ」5月18日号に掲載された。
東亜日報
http://japanese.donga.com/List/3/all/27/536578/1

【管理人 補足記事&コメント】
20秒で充電できる18歳の発明
2013年に、カリフォルニア州在住のインド系アメリカ人で18歳の女性、Eesha Khareさんが発明したスーパー・コンデンサーを使えば、携帯電話を20秒以内に充電できるようになるかも知れないと報じられた。

カリフォルニア州在住のインド系アメリカ人で18歳の女性、Eesha Khareさんが発明したスーパー・コンデンサーを使えば、携帯電話を20秒以内に充電できるようになるかも知れない。彼女はこの発明でインテル基金のヤング・サイエンティスト賞を受賞した。賞金は5万ドル。Google社が彼女と接触中との報道もある。

このデバイスは急速充電が可能で、従来のバッテリーが数百回の再充電で劣化するのに対して、1万回リチャージできるという。発明の動機は、本人の携帯のバッテリーが何度もダメになったためとのこと。 今のところこの超コンデンサーはLEDライトで試されただけだが、今後は携帯電話やスマートフォン、その他の家電製品、さらには自動車の電池に適用が可能になるそうだ。素材は曲げやすいらしく、ロールアップ・ディスプレイや衣類、布地などと組み合わせる考えもある。

イーシャさんが開発したのは「スーパーキャパシタ」という装置。大きさはわずか6.4センチと手のひらサイズ。しかしたくさんの電気をためる力があり、携帯電話のバッテリーなら20〜30秒で充電できるとの事。この革命的な装置を開発したイーシャさんは、「インテル国際科学技術フェア」というコンテストで「インテル青年科学者賞」を受賞。5万ドルの賞金を手に入れ、その後どうしたのだろうか…。。。

一方、2014年にはイスラエルのスタートアップ企業Store Dotが30秒でスマートフォンの充電ができるバッテリーのプロトタイプを公開した。従来のリチウムイオンなどの金属イオンの代わりに蓄電用の素材として有機物質を用いている。サムスンのスマートフォン「Galaxy S4」で充電を行うデモが公開されている。2016年までに商用化の提供開始を目指しているとのことである。



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[ 2016年06月21日 09:41 ] カテゴリ:韓国経済 | TB(0) | CM(0)
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