2020年2月に相次いで報道があった。
この電池では,亜鉛のデンドライト形成の問題を解決するため,セパレーターの開発と特性がポイントとなっている。
亜鉛二次電池用のセパレーターに関しては,日本ガイシ株式会社も行っており,製品化されている。
また,学会等での研究発表が,引き続き行われている。
カーボン-亜鉛ハイブリッド畜電池の特性に関しては,報道やニュースリリース等では情報がなかったものの,
2022年にElectrochemistry誌で報告された以下の論文のものが該当するように思われる(β版)。
The Development of the Organic/Inorganic Composite Separator for Use in Secondary Zinc Batteries
Satoshi OGAWA , Yasuyuki TAKAZAWA, Hiroko HARADA, Mitsuzo NOGAMI
Electrochemistry, 90(1), 017001 (2022)
https://www.jstage.jst.go.jp/article/electrochemistry/90/1/90_21-00099/_pdf/-char/ja
上記の論文中の充放電特性(Fig.5および6)を見ると,1V前後の電位での,キャパシター的な三角波状の充放電特性がみられる。
Fig.6には,100サイクルと10000サイクルでの,充放電曲線の比較図があり,
以下のような充放電特性はほとんど変化しておらず,これは,電気二重層キャパシタ的な特性によると思われる。
放電電圧:約1.25V → 約0.4V
充電電圧:約0.55V → 約1.4V
【報道関係】
亜鉛電池用セパレータ
既存のアルカリ電池を充電可能に!高い安全性と環境調和性の実現
株式会社日本触媒(最終更新日:2020.2.21)
https://premium.ipros.jp/shokubai/product/detail/2000490112/
「【特長】
■鉱物粉末をシート化した独自構造
・耐久性と柔軟性を両立
■緻密性を確保しながら高いイオン伝導性
・電池セパレータとして利用可能(耐デンドライト性)
・従来一次電池に使われてきた電池を二次電池へ
亜鉛電池用セパレータを用いた「炭から生まれたハイブリッド畜電池」も開発中です。」
亜鉛電池用セパレータ 開発品
日本触媒
https://www.shokubai.co.jp/ja/wpdir/wp-content/uploads/2022/10/file1_0394.pdf
「●鉱物粉末をシート化した独自構造⇒耐久性と柔軟性を両立
●緻密性を確保しながら高いイオン伝導性」
従来一次電池に使われてきた電池を二次電池へ
炭から生まれたハイブリッド亜鉛蓄電池を開発――出力性能、低温性能に優れ、さらに長寿命 日本触媒
Fab cross for エンジニア (2020.2.20)
https://engineer.fabcross.jp/archeive/200219_shokubai.html
「日本触媒は2020年2月19日、炭から生まれた新しい亜鉛蓄電池「カーボン-亜鉛ハイブリッド畜電池」を開発したことを発表した。独自技術により開発した「亜鉛電池用セパレータ」と「亜鉛負極」に、活性炭を組み合わせている。」
日本触媒:新しい亜鉛蓄電池「カボン-亜鉛ハイブリッド畜電池」を開発
Motor-Fan TECH. (2020.02.19)
https://car.motor-fan.jp/tech/10013670
「日本触媒は従来の樹脂製セパレータとは異なる、鉱物粉末をシート化した独自構造のセパレータを開発し、デンドライトによる短絡を抑制、さらに充放電サイクル劣化を抑える独自の亜鉛負極材料の開発にも成功した。これら要素技術を組み合わせてカーボン‐亜鉛ハイブリッド蓄電池を開発した。」
「日本触媒で開発したセパレータ/亜鉛電極を用いることで、すでに10000サイクル以上の寿命性能を観測」
【亜鉛蓄電池】日本触媒、セパレータと負極に活性炭を組み合わせた「カーボン-亜鉛ハイブリッド」型開発
CTI 加工技術研究会 NEWS( 作成日:2020年02月20日)
https://ctiweb.co.jp/jp/news/4310-2020-02-20-shiyokubai.html
「亜鉛蓄電池で課題とされてきた寿命については、同社が開発したセパレータと亜鉛負極技術により10,000サイクル以上の長寿命性能を実現した。」
寿命は鉛電池の100倍以上、充放電の課題を解決した新しい亜鉛電池を開発
ITmedia (2020.2.20)
https://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/2002/20/news045.html
「日本触媒が新しい亜鉛電池の開発に成功。水・炭・亜鉛と資源的に豊富かつ毒性のない材料で、低コストに作れることが特徴で、燃えるリスクなどもないという。亜鉛蓄電池の普及課題とされてきた寿命についても、1万サイクル以上の長寿命性能を実現した。」
地球環境に優しい、炭から生まれたハイブリッド亜鉛蓄電池
日刊工業新聞(2020.2.19)
カテゴリ:商品サービス
リリース発行企業:株式会社日本触媒
https://www.nikkan.co.jp/releases/view/107083
「亜鉛蓄電池とは、負極に亜鉛を用いた充放電可能な電池であり、ボルタやエジソンも研究した非常に古い電池です。・・・・・レアメタル等を用いない元素戦略的利点も有しており、次世代蓄電池の一翼を担うことが期待されています。・・・・・当社で開発したセパレータ/亜鉛電極を用いることで、すでに10,000サイクル以上の寿命性能を観測しており、・・・・・、数百サイクル程度で交換寿命がくる鉛蓄電池と比較すると100倍以上と言えます。」
日本触媒、カーボン亜鉛ハイブリッド蓄電池を開発 亜鉛用セパレーター活用
日刊工業新聞(2020.3.13)
https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00551388
地球環境に優しい、炭から生まれたハイブリッド亜鉛蓄電池[日本触媒]
日本経済新聞(2020.2.19)
https://www.nikkei.com/compass/content/PRTKDB000000004_000054162/preview
【学会発表】
[1L02(学生講演)] カーボン亜鉛ハイブリッドキャパシタにおけるカーボン種と出力性能
電気化学会第90回大会(2023年3月27日)
【現地参加】
〇杉原 光1、小川 賢1、原田 弘子2、高澤 康行2、中村 涼2、野上 光造2 (1. 公立諏訪東京理科大学、2. 株式会社日本触媒)
https://researchmap.jp/ogawa_satoshi
有機/無期ハイブリッドセパレータを用いた亜鉛二次電池の実用化検討
日本化学会CIP蓄電セッション(2022年3月22日 - 2022年3月25日)
口頭発表(招待・特別)
小川賢
有機/無機ハイブリッドセパレータを用いたカーボン亜鉛ハイブリッド電池の開発
小川賢 (日本触媒) , 原田弘子 (日本触媒) , 高澤康行 (日本触媒) , 野上光造 (日本触媒)
電池討論会(2020年)
電池討論会PDF要旨集(CD-ROM) (電池討論会要旨集(CD-ROM))
【論文】
The Development of the Organic/Inorganic Composite Separator for Use in Secondary Zinc Batteries
Satoshi OGAWA , Yasuyuki TAKAZAWA, Hiroko HARADA, Mitsuzo NOGAMI
Electrochemistry, 90(1), 017001 (2022)
https://www.jstage.jst.go.jp/article/electrochemistry/90/1/90_21-00099/_pdf/-char/ja
https://doi.org/10.5796/electrochemistry.21-00099
「The electrolyte solution was 6.7 mol/L KOH (6.7 M-KOH) saturated with ZnO. 」
【書籍等出版物】
次世代二次電池の開発動向
小川賢, 米原宏司, 高澤康行
担当区分:共著
担当範囲:第16章 カーボン亜鉛ハイブリッド蓄電池
出版者:発行元シーエムシー出版
2023年4月
【特許関係】
電気化学素子用セパレータ
出願番号(国際出願番号):JP2019046067
公開番号(公開出願番号):WO2020-111027
出願日: 2019年11月26日
公開日(公表日): 2020年06月04日
https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=202103002203024073
電気化学素子用セパレータ
出願番号(国際出願番号):JP2019046067
特許番号:特許第7161547号
出願日: 2019年11月26日
https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=202203017126267655
亜鉛負極
出願番号(国際出願番号):JP2019046067
特許番号:特許第7161547号
出願日: 2019年11月26日
https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=202203017126267655