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水をベースとする画期的な充電バッテリー技術をスタンフォード大学が開発

米スタンフォード大学の研究チームは、水をベースとする蓄電池の開発に成功し、その成果をまとめた研究論文をエネルギー専門学術雑誌「Nature Energy」で発表した。

太陽光や風力などの再生可能エネルギーを従来の蓄電池よりも低コストで貯蔵できる新たな充電バッテリー技術として注目されている。

・水と硫酸マンガンとの可逆的電子交換の仕組みを応用

この蓄電池は、乾電池や肥料などに広く用いられている硫酸マンガンと水との可逆的な電子交換を利用したものだ。

研究チームが蓄電池のプロトタイプを電源に接続したところ、硫酸マンガンと反応した電子は水に溶け、二酸化マンガンの粒子は電極に付着したままとなり、余剰となった電子は水素ガスとして泡立って、エネルギーを貯蔵。

さらに、水素ガスに貯蔵されたエネルギーを電源として、このプロトタイプを再び接続してみると、電極に付着した二酸化マンガンの粒子が水と結合し、硫酸マンガンが復活した。

このようなプロセスを繰り返すことで、エネルギーを蓄えたり、放出したりするというわけだ。研究チームによるプロトタイプの実験では、1万回充電することに成功したという。

・将来的には送電網規模にも応用できる!?

現在のプロトタイプは3インチ(約7.6センチ)の高さで、キーホルダー型のLED懐中電灯の明かりに相当する、わずか20ミリワット時の電力を生成する程度にとどまっているが、将来的には、送電網規模の蓄電池としての応用をはじめ、様々なニーズが見込まれている。

研究チームでは、一連の蓄電プロセスについて特許取得を求めており、今後、事業化に向けた法人の設立にも着手する計画だ。(文 松岡由希子)

Stanford University

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