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[1] ナワリヌイ氏は血栓で死亡…分析したウクライナ国防省「がっかりさせるかもしれないが、自然死だ」 (msn.com)
ウクライナのニュースサイト「ウクライナ・プラウダ」によると、ウクライナ国防省のキリロ・ブダノフ情報総局長は２５日、ロシア北極圏の刑務所で死亡したロシアの反政権運動指導者アレクセイ・ナワリヌイ氏の死因が血栓による自然死だったとの分析を明らかにした。 血栓は、血液中にできる血の塊。突然血管が詰まることで病気を引き起こし、その場所によって脳梗塞や心筋梗塞（こうそく）などと病名が変わる。ブダノフ氏は「がっかりさせるかもしれないが」と前置きした上で、「我々が知っているのは彼が血栓で亡くなったということだ。自然死だ」と語った。 ナワリヌイ氏が１６日に死亡した際、ロシア国営テレビは死因を「血栓」と伝えたほか、ロシア当局が母親に見せた死亡診断書に「自然死」と書かれていた。これまで当局は、死因を正式には公表していない。
分析してないんじゃないの・・・。「ロシアの報道を見ました」ってだけで・・・。
まあ、暇無えわな、戦争で忙しくて。
伝わってくるのは「あまり興味が無い」ということ。
ただ、世界はロシアの今後に興味を持っていると思う -- プーチン政権が倒れるとか、ロシアがすぐに民主化されるといったことに期待しているわけではなかろうが。
ただ、米欧各国やナワリヌイ氏の支援者らは、刑務所の過酷な環境下で虐待を受けて体調を崩した可能性があると指摘している。事実上プーチン政権が死に追いやったとして、プーチン大統領に責任があると非難している。
[2] ウクライナ産農作物輸入に抗議か トウモロコシ大量投棄 ポーランド (msn.com)
ウクライナ産農作物輸入に抗議か トウモロコシ大量投棄 ポーランド (msn.com)
[3] 原油価格の推移 - 世界経済のネタ帳 (ecodb.net)
原油価格の推移 - 世界経済のネタ帳 (ecodb.net)
ウクライナ侵攻前とほぼ同じ水準。
ところで、サウジは自国消費分にロシア産を使い、国産品を輸出して外貨を稼ぐことができる。これ以上の原油価格高騰を望まんことだ。
BEV販売が踊り場に達したが、代わりにPHEVが脚光を浴びるようになった。こちらのほうが電池搭載量が少ない分、価格は低く、結果的に普及は早くなるだろう。したがって原油消費量削減はむしろ早く進むだろう。
[4] 天然ガス(日本)価格の推移 - 世界経済のネタ帳 (ecodb.net)
天然ガス(日本)価格の推移 - 世界経済のネタ帳 (ecodb.net)
欧州は少し高いんだが（加えて安いパイプラインから高いLNGに移行）、日本はウクライナ侵攻前とほぼ同じ水準。
前回も記載したが：筑波大学など、海水から水素つくる触媒 安価な金属で - 日本経済新聞 (nikkei.com)
サウジアラビアばかり稼げるってのはムカつくんだが、太陽光発電コストもサウジが圧倒的に安いんだから、海水を直接電解できるようになればサウジに稼がせてあげてもいいや。
中国から太陽光発電パネルを大量に買ってあげてください。たぶん、大バーゲンが始まる。
NEOMの電源も太陽光発電になるだろうしな。
2024年1月19日 筑波大学と名古屋大学、高知工科大学の研究チームは海水を電気分解して水素をつくる新たな触媒を開発した。鉄やマンガンなど安価な素材でできた合金を使う。海水から水素をつくる技術が確立すれば、海に面した砂漠地帯なども水素製造の適地となる。次世代のエネルギーであるグリーン水素は、水を再生可能エネルギー由来の電力で電気分解してつくられる。原料の水には淡水を用いるため、水資源が不足する地域では製造しにくい。沿岸部ならどこでも手に入る海水を使えれば、こうした地理的制約を緩和でき、砂漠や洋上など、太陽光や風力の発電量が多い地域でつくれるようになる。研究チームは鉄やマンガンなど資源量が豊富な9種類の元素を均一に混ぜた合金を開発した。海水からの水素製造の触媒に使えるとともに、6000回の劣化試験で性能を9割以上維持した。太陽光発電の電力を利用する場合、10年以上使える可能性を示した。従来の触媒はイリジウムや白金など高価な金属を使っていた。安価な金属を用いると、海水中の塩化物イオンの影響ですぐに劣化してしまう課題があった。新たな触媒は表面上の金属が塩化物イオンの影響を受けにくく、寿命を延ばせる。ただしイリジウムや白金などに比べると水素の製造効率が低く、今後改善する必要がある。
表面処理品よりも電極はロバストだ。したがって、紹介したものの中ではこれが一番有望だろう。
水素が安くなるので、長期保存できるアンモニアまでつくって売ってもらってもよい。窒素原料は空気だ。これの製造コストもサウジなら安いだろう。
ただ、邪魔なのはフーシだ：インド海軍、軍艦派遣しフーシ派対策に注力 中国けん制の狙いも (msn.com)
インドがアラビア海やアデン湾に海軍の軍艦10隻以上を展開し、イエメンの親イラン武装組織フーシ派の攻撃を受けた商船の救援活動に力を入れている。自国の経済活動に欠かせない海上交通路（シーレーン）を守るだけでなく、インド周辺でも海洋進出を強める中国をけん制する狙いがある。 フーシ派は反イスラエルを掲げて商船への攻撃を続け、過去3カ月間で既に40隻超が標的になっている。
インド海軍は1月26日夜、アデン湾でフーシ派の対艦ミサイルに攻撃されて炎上したマーシャル諸島船籍の石油輸送船から救援要請を受けた。インド海軍報道官のX（ツイッター）によると、軍艦の海兵らが炎上した船の乗組員とともに6時間にわたって消火作業に従事。22人のインド人と1人のバングラデシュ人の乗組員が乗船しており、船長が「素晴らしい仕事をしてくれた」とたたえる動画も公開された。
インド海軍は、米国が主導する商船護衛の多国籍部隊には加わっていない。それでも現地にミサイル駆逐艦などを派遣し、1月には米企業所有の商船を救助したほか、ソマリア沖で海賊に乗っ取られた貨物船や漁船3隻も助けた。インド海軍は2008年からソマリア沖の海賊対策目的でアデン湾に軍艦を派遣してきたが、今回は過去最大規模の展開とみられている。
インドが海上での活動に注力する背景にあるのが中国の存在だ。中国は南アジア諸国の沿岸部で港湾の開発などを通じて影響力を強めている。スリランカは南部ハンバントタ港の整備のために中国から借りた多額の融資が返済できなくなり、港の運営権を99年間にわたり中国主導の合弁企業に渡した。こういった進出には「債務のわな」との批判も出ている。
22年8月には、人工衛星や大陸間弾道ミサイルの追跡が可能ともされる中国の調査船がハンバントタに入港した。さらにモルディブでは昨年11月に親中派の大統領が就任し、中国の調査船の寄港を認める方針を示している。インド政府は調査船の活動が自国の安全保障を脅かしかねないと警戒しており、インドメディアも「スパイ船」と呼んで批判している。
歴史的にインドは近隣と国境紛争を抱えていることもあり、安全保障では陸の防衛を重視してきた。ただ近年は海軍力を強化しており、インド海軍は22年9月に初めての国産空母「ビクラント」を就役させた。今年1月にはインド洋の偵察や情報収集のために国産の中高度長時間耐久型無人機（UAV）を導入している。さらに日米豪印の海上共同訓練「マラバール」など、対中国を念頭に置いた連携も強化している。
元インド海軍中将のシェーカル・シナ氏は「水路の安全はエネルギー安全保障と直結する重要な問題だ」とアラビア海などでの活動の意義を強調する。さらに「かつてはインドと中国の関係は良好だったが、現在はより敵対的になっている。インドの政策決定者も、海軍により充実した装備が必要だとの認識を強めていくのでないか」と述べ、海軍力強化の方針は今後も続くとみている。【ニューデリー川上珠実】
中国も「十把ひとからげ」に見られんように、イランには要望を伝えることだ。中国にも被害は有るのだから。
[5] 穀物価格の推移 - 世界経済のネタ帳 (ecodb.net)
穀物価格の推移 - 世界経済のネタ帳 (ecodb.net)
ウクライナ侵攻前とほぼ同じ水準。コメが少し高く見えるが、もう少し長いスパンで見ると依然と同じ水準とわかる。
[6] 日立造船、半導体製造装置向け全固体電池を初受注 - 日本経済新聞 (nikkei.com)
マクセルと同じような用途だが、まずは、おめでとうございます。
日立造船は半導体製造装置に組み込む全固体電池を初めて受注した。日立造船の全固体電池は真空状態下でも使える。電池の活用で半導体製造の一部工程が短縮でき、生産にかかる期間やコストが削減できる。日立造船の全固体電池は溶剤を使っておらず、真空状態や低温・高温などで使えるのが特徴だ。半導体の製造工程には真空状態での作業もあり、全固体電池を組み込...
圧粉成型（プレス成型）だから「溶剤を使わず」だと思うんだが、だから大型品の大量生産ができねえんだよ。
たぶん固体電解質層も厚い。使っている材料は本質的には入出力特性の良いものだと思う。
車載品が出てこないと原油消費量削減には役に立たんが、量産できるメーカーがこれで二社となったことが大きいと思う。いずれも日本からだ。
前にも何回も紹介してんだが：全固体リチウムイオン電池 | 日立造船株式会社 (hitachizosen.co.jp
固体電解質を用いるため、低温で凝固することがありません。このため、-40℃という低温環境下でも動作可能です。高温でも固体電解質が分解しないため、通常の電解液系リチウムイオン電池が動作困難な高温環境下でも充放電が可能です。当社では、+120℃という環境下でも安定動作が可能な電池を開発しました。
高温での安定性はさすがだが、室温以下の低温では順調に容量は下がっていきます。
固体電解質を用いるため、また独自の製造方法により、揮発成分を極小化した電池構成を実現でき、真空下でも大きく膨張することがありません。当社では独自の製造技術を適用し、1.0×10-2 Paという環境下でも安定動作が可能な電池を開発しました。
全固体なので当然ですが、これもさすがですわな。だから宇宙環境で使えるわけ。
用途： 高真空かつ高温低温になる航空宇宙機器用途；特殊な環境で安全に電池を使用することが求められる工場、インフラ、産業機械用途；高温殺菌を要する医療機器用途
で、産業用で引き合いが始めてあったという話。マクセルは先行していた（ここもたぶんプレス成型なんだが）。
S-LiB®の宇宙機への適用を目指し、これまで当社はJAXA（国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構）と共同開発を行ってきました。2022年2月に国際宇宙ステーション（ISS）に向けてAS-LiB®を搭載した全固体リチウムイオン電池軌道上実証装置（Space AS-LiB）を打ち上げ、その後世界で初めて宇宙環境で全固体リチウムイオン電池の充放電が可能であることを確認しました。
実際には分厚い板で拘束圧をかけてますけど。まあ、かけたほうがいいんだけど、体積膨張収縮が有るから。
[7] 蓄電池の寿命・ＥＶ走行距離を５倍以上に 大阪ガス子会社が開発 ７年度から電動バイク用試作品 (msn.com)
前にこれでからかってやったとこだが（笑）：Vehicle Electrification & Renewable Energy VII. | LinkedIn
大阪ガス子会社のＫＲＩ（京都市）は２６日、電気自動車（ＥＶ）などに搭載するリチウムイオン電池で現在の５倍以上の寿命を実現する「超長寿命蓄電池」の開発に、世界で初めてめどをつけたと発表した。令和７年度に顧客企業が性能を評価するための試作品を供給し、最終的には容量３０キロワット時の電池を搭載するＥＶの延べ走行距離を、現在の１６万キロから８０万キロ以上に延ばすことを目指す。ＫＲＩは電池や省エネシステムなどの研究開発をメーカーなどから受託。ＥＶが普及すれば、電池の容量よりも電池が廃棄されることによる環境負荷の低減が重視されるとみて、蓄電池の超長寿命化を目指している。蓄電池は内部でリチウムイオンが均一に流れないことで劣化が進む。
反応が不均一でabuseされるところと使われないところが出てくるってことね。
電池の正極・負極の粉末状の材料を固めるために使われる「バインダー」と呼ばれる接着剤がイオンの流れを妨げることが原因とされる。同社はそこで材料や電極構造を見直し、既存のバインダーを使わなくてすむ技術を開発して電池の機能を維持することに成功。劣化速度を遅くすることができるという。
まあ、「バインダ」も電解液を含むことはできるんだけどね。非水系のPVDFもそうだし、分散剤だが（別途バインダとしてSBRが通常必要になる）水系のCMCもそうだ。
元日産の技術者がバインダを使わず粘着剤を使った電池を今は北陸の侵攻電池メーカーでやっている。セラミック部品のメーカーが焼結した電極を使った電池をやっている。24Mプロセスがゲル化するポリマーをバインダの一種として使う（ドライポリマーでは入出力特性が悪いので実際にはゲル化する場合が多い）。ただ、これらの電池も反応が完全に均一に起こるわけではない。
反応を均一に近づけるための方策としては、拡散律速の束縛を緩和するためにリチウムイオン密度の高い電解質を使うのが良いが、これが硫化物固体電解質なのである：Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018).
さて、何をやったのかね？
６年度は社内で実証を進め７年度から顧客向けに電動バイクに搭載する容量の試作品を供給。自動車や蓄電池メーカーなど国内の６社から引き合いがある。開発は材料メーカーなど１０社程度の電池関連企業と連携して進め、将来は技術をメーカーに提供し実用化する。（牛島要平）
電極内の反応の均一化のためには、①集電体からの電子伝導経路の確保、②電解液からのイオン伝導経路の確保を両立させることが必要なわけね：Vehicle Electrification & Renewable Energy VIII. | LinkedIn
この二つは短いポストなんだが（日本語で書いたのを英語に直すときにかなり情報を切り落としたんだと思う。）、基本的だが重要なことを書いているんだね。
[8] ロシア、ＥＵから制裁対象品目の大量入手を継続－当局者 (msn.com)
部外秘の情報だとして匿名を条件に語った関係者によると、昨年１－９月にＥＵからロシアにわたったいわゆる高優先度品目は４億5000万ユーロ（約740億円）相当で、このおよそ４分の１はＥＵからロシアに直接輸出されていた。残りの大半は第三国経由で運ばれていたという。
制裁回避の取引にはトルコやアラブ首長国連邦（ＵＡＥ）、セルビア、中国などのほか、旧ソ連のウズベキスタンやカザフスタン、キルギス、アルメニアなどが関与していた。ロシアの全面的なウクライナ侵攻開始後、慎重な取り扱いが求められる品目のＥＵからロシアへの輸出は大幅に減少したことが貿易統計で示されているが、こうした品目のＥＵから第三国向け輸出は急増し、ロシア向けの減少分を完全に埋めている。
まず、EUが間抜けだ。2年経ってこれだ。1年で実態を把握すべきだった。
中国は世界の工場であるからロシアに横流しされるか否かの判断が難しいと思う。
トルコも工業国なので判断が難しい。
後はロシア同様に禁輸してもいいだろう。
少しでも早くロシアが戦争遂行能力を喪失するように持っていかねばならない。
[9] ニッケル亜鉛電池月産3倍、FDKが量産の足がかりへ設備増強｜ニュースイッチ by 日刊工業新聞社 (newswitch.jp)
たぶんセパレータが日本にしかできないんだな・・・。
ホントは定置型蓄電池に安い水溶液系が欲しいんだが・・・鉛蓄電池の置き換えでも取り敢えずはいいや。
ＦＤＫは２０２３年度内に高崎工場（群馬県高崎市）にあるニッケル亜鉛電池の試作品の生産ラインを増強し、２４年春をめどに稼働する。投資額は数億円で、増強完了後には試作品の月産能力が現状比約３倍の３万個になる見通し。鉛蓄電池の代替需要を積極的に取り込み、量産の足がかりにする。「２４年度内には本格的な量産に向けた投資について判断をしたい」（長野良社長）考えで、２５年度以降に量産を始めるとみられる。ＦＤＫはニッケル亜鉛電池の試作品を出荷中だが、国内外の約１０社から試作品の注文や問い合わせがあり、引き合いが増えているため高崎工場の試作ライン増強を決めた。試作品は「実機ベースでの評価をしていただいている」（同）。増強する試作ラインの稼働後に、顧客の受注状況を踏まえた上で量産のための投資に踏み切る。鉛蓄電池に含まれる鉛の環境負荷が高いため、ニッケル亜鉛電池に代替する動きが加速しているといい、長野社長は「市場のポテンシャル（潜在力）は大きい」とみている。ＦＤＫは２３年３月に一部顧客向けに試作品の出荷を始めたと発表。無人搬送車（ＡＧＶ）の動力用電源用途などを想定する。またバックアップ（予備）電源用の鉛蓄電池の置き換えを想定した連続充電評価試験では、約1年経過後も安定した容量を維持できることを確認できたという。ＦＤＫは２４年３月期の売上高を前期比３・５％増の６５０億円と見通す。３０年３月期には売上高８００億円を目標とする。全固体電池とともに次世代電池の一つに位置付けるニッケル亜鉛電池が成長を後押ししそうだ。
次はニッケルも使用しないZn2+/Na+ハイブリッドイオン電池でもできると良い。
[10] 全固体Liイオン二次電池用固体電解質を高速合成：総合成時間は3日から7.5時間へ - EE Times Japan (itmedia.co.jp)
合成した固体電解質のイオン伝導性は1.6mS/cm（25℃）
一桁低いわ！
品質は企業がやってる量産方法でも進展は有ったのでそちらを使えばいいんだが、この湿式法は活物質にコーティングして電極の活物質充填率を上げるといった使い方に期待していた・・・が、この製法では難しいし、性能も低い・・・。
豊橋技術科学大学電気・電子情報工学専攻の小川海斗氏（当時博士前期課程）、蒲生浩忠氏（当時博士後期課程）、草場育代研究員、引間和浩助教、松田厚範教授らの研究グループは2023年10月、全固体リチウムイオン二次電池用の固体電解質「Li10GeP2S12」について、その合成時間を大幅短縮することに成功したと発表した。これまで3日間要していた総合成時間を7.5時間とした。合成した固体電解質はイオン伝導性も高いという。
一桁低いって・・・この原因がよくわからないんだが・・・。
Li10GeP2S12は、高いイオン伝導性を示すことから、全固体電池用固体電解質として注目されている。ところが従来の液相合成方法では、中間体の不溶性Li3PS4の形成が反応速度を決めることから、長い反応時間を要していたという。 こうした中で研究グループは、可溶化剤として過剰な硫黄、有機溶媒としてアセトニトリル（ACN）とテトラヒドロフラン（THF）、微量のエタノール（EtOH）を用いた混合溶媒を用い、「Li7P3S11」や「Li6PS5Cl」などを短時間で合成する方法を、これまで開発してきた。 今回は、この液相合成手法を応用し、過剰の硫黄とACN-THF-EtOH混合溶媒を用いることで、Li10GeP2S12の短時間合成に成功した。反応メカニズムを解明するため、紫外可視（UV-Vis）分光法により前駆体溶液の状態を調べた。この結果、「S42-」「S62-」「S3･-」などの多硫化リチウムが形成されていることが分かった。 具体的な反応ステップはこうだ。まず、LiイオンがEtOHと強く配位し、多硫化物イオンがLiイオンから遮蔽される。これによって、ラジカルアニオン「S3･-」が安定する。S3･-がP2S5やGeS2を攻撃することによってP2S5のケージ構造が開裂、GeS2の結合が切断され反応が進行する。この反応によって、形成されたチオリン酸リチウムは、ACNとTHFの混合溶媒中に溶解し、極めて短い時間で均一な前駆体溶液が得られたと分析している。 なお、総合成時間7.5時間で得られたLi10GeP2S12のイオン伝導性は、1.6mS（ミリジーメンス）/cm（25℃）であった。
研究グループは今後、Li10GeP2S12以外の高イオン伝導性硫化物固体電解質の合成にも取り組む予定である。
この製法でもバルクはきれいにできてると思うんだよね・・・。なんでイオン伝導度がこんなに低いのかわからないんだけど、バルクがきれいにできてんなら粒界が違うんだろうとしか思えないんだよね・・・。不純物が残ってんのかな・・・。
[19] トヨタの全固体電池具体化が契機、“眠れる獅子”中国が覚醒か | 日経クロステック（xTECH） (nikkei.com) 野澤哲生
右のは、ただの金属リチウム電池なら酸化物焼結体が固体電解質層に使われているんだが、日本では多いが中国ではやってないと思うわ。酸化物固体電解質（にもなり得る）粒子をポリマー電解質に分散させて、これをこのまま使おうとしたこともあったけど（抵抗が高いからジュール熱でポリマー電解質が使い物になる60℃くらいまで加熱されると記載が有った）、結局電解液を含ませたゲルにしましたってのを半固体電池と呼んでいると思うわ。調査不足だな、野澤哲生・・・。
ここ最近、電気自動車（EV）の利用者が増えるにつれて、その課題も目立ち始め、それがEV市場の拡大の勢いをも鈍らせ始めたようだ。課題とは、航続距離の短さ、充電時間の長さ、そして特に厳寒時には実質的な容量が大きく減る、つまりは航続距離が大幅に減るといったことだ。
そんな課題は前からわかったことで、高級BEVを買える層にはだいたい行き渡ったのが踊り場に達した理由だろう。なんか、ズレとんな、野澤哲生・・・。
加えて、既存の液体電解質を用いるリチウムイオン電池（LIB）には、充電速度に固有の限界もある。国内では出力が最大90kWの充電スタンドのほか、米Tesla（テスラ）の最大250kWのスーパーチャージャー、海外では350kWかそれ以上の充電スタンドも増えてきているが、これらは基本的にはより大量の電池を積む業務用のEVやEVトラック向けで、一般的なEVで利用しても充電時間が大幅に短縮するわけではない。これまでメーカーサイドは、こうしたEVや電池の課題について積極的にはユーザーに伝えてこなかった。これがユーザーの不満や失望となってSNSなどで増幅、拡散され、EVに対する逆風が強まる背景の1つになっている。
ノルウェーや中国では充電待ちの不満が噴出してはいるが、こういった地域でBEV売り上げが不振に陥っているわけではないんだよ。なんか、ズレとんな、野澤哲生・・・。
これらの課題を大幅に改善する切り札の1つが全固体電池である。実際、トヨタ自動車が2027年にも実用化を始めるとする全固体電池を用いると、安全性が増す上にセ氏100度を超える高温でも問題なく動作し、航続距離は1000km以上に延びる。しかも約10分で充電可能になり、セ氏－30度といった極低温でも容量や出力が大きく低下しないといったEVが実現する見込みである。
そうだね：Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018).
トヨタはシリコン負極を採用か そのトヨタ自動車の特許によれば、同社はシリコン（Si）合金負極を当初の全固体電池に用いる方針のようだ（図1）。Si合金負極またはSi負極は充電時に大きく膨張し、放電時に収縮する。この特許でトヨタは負極の膨張収縮への対応策として、正極の面積をやや減らした上で、正極を直接包む第1樹脂の弾性率を、その外側の第2樹脂のそれよりも小さくする、すなわち第1樹脂をより軟らかくするようだ。こうすると、負極が膨張した場合に正極にかかる圧力を面方向に逃しやすくなる。トヨタ自動車は固体電解質に出光興産と共同開発する硫化物系材料を採用するとみられるが、同材料は固体電解質の材料系の中で比較的軟らかいことで知られる。この軟らかさもSi合金負極の膨張収縮を吸収することに貢献すると考えられる。
選択肢の一つってとこだろ。充電時の膨張はともかく、放電時の収縮でシリコン／固体電解質界面の剥離が起こり得るってことのほうがより重要な課題なんだよ、野澤哲生・・・。
中国勢は半固体電池を選択 一方、これまで中国の電池メーカーの多くは全固体電池に懐疑的で、「半固体電池」と呼ぶ独自の次世代電池の実用化に忙しかった。当初は全固体電池を開発していてもそれを断念し、半固体電池に切り替えたメーカーもある。 この半固体電池の多くは、負極活物質に金属リチウム（Li）を用いる（図1（b））。この金属Li負極はSi負極よりも容量密度が高いため、重量エネルギー密度を高めやすい。半面、反応性が高く、一般的な液体電解質や硫化物系固体電解質は還元され、分解されてしまう。
正極にリチウム遷移金属複合酸化物を使って、充電時にここから出たリチウムイオンが負極に吸蔵され、放電時に戻ってくる。これで金属リチウムを使うメリットが有るか？
負極活物質をあらかじめ用意せず、集電体の上に金属リチウムを析出させるその場形成負極にしたときにだけメリットが有るんだよ、野澤哲生・・・。
SiとかGeとかLi+/Liの電位で還元され得る元素が無い限り硫化物固体電解質も安定だけどな。シロートだな、野澤哲生・・・。
そのため、負極との界面には還元耐性が高い酸化物系の固体電解質を使うことになる。ただし、酸化物系固体電解質は硬く、粒状の正極活物質との接触面積が減って界面抵抗が大きくなってしまうため、正極側では従来の液体電解質を用いることとなる。これが半固体電池と呼ばれる理由だ注1）。中国の研究者の中には「固液混合電池」と呼ぶ人もいる。注1）ただし、半固体電池にはもう1種類ある。固体と液体の中間ともいえるゲル状、あるいは粘土状の電解質を使う電池で、米24M Technologiesが開発した。
半固体電池の説明は最初にしたな。いろいろ間違ってるで、野澤哲生・・・。
粘土はMIT→24Mだが、ゲルはそりゃーたくさんのメーカーがやってるよ。いろいろ間違ってるで、野澤哲生・・・。
この半固体電池の開発は比較的順調で、電池交換式のEV事業を展開する中国・上海蔚来汽車（NIO）は2023年12月に、半固体電池を搭載した同社のEVが中国国内の高速道路を1000km超、途中の充電なしで走行する様子を同社のSNSアプリなどに生中継し、半固体電池でも航続距離が1000kmのEVを実現可能であることを示した注2）。注2）上海市から中国南部の厦門市にあるサービスエリアまでの1044kmを約14時間かけて走行した。
最初に少し説明したが、2014年か2015年にドライポリマーでやってフランスで火を噴いて、結局ゲルにしたんだろ・・・。酸化物固体電解質粒子をフィラーに使ってるだけで、リチウムイオン伝導はほぼゲルが担当しとるよ・・・。まあ、NIOがわかってないくらいだからドシロートの野澤哲生がわからんでも無理ないけどな・・・。
トヨタの発表で中国勢の顔色が変わる こうした背景からか、中国では少なくとも2023年の夏まで、実用化がいつになるか分からない全固体電池よりも半固体電池がむしろ“正しい選択”だとする雰囲気が自動車メーカーや電池メーカー、そしてその業界向けメディアなどの間に漂っていた。中国の車載電池メーカー最大手のCATL（寧徳時代新能源科技）も全固体電池の早期の実用化にはずっと否定的な立場だった。 ところが2023年秋、その風向きが大きく変わった。これはおそらく、トヨタ自動車が、2027～2028年に実用化し、前述のように航続距離1000km超や充電時間10分といった、これまでよりずっと具体的な全固体電池の性能や開発ロードマップを示したからだろう。
中国は硫化物全固体電池と言いながらもアルジロダイトでの報告が多かったから、たしかに性能のツボはわかってなかったかもしれんな。Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018)以来、再三、指摘してきたけどな・・・。
CATLもそれまでの否定的な態度を一転させた。例えば、2023年11月8日、同社董事（取締役）の潘健氏が来日して日本経済新聞主催の「日経フォーラム第25回世界経営者会議」で講演したが、そこで「（全固体電池の）研究開発と大量生産に注力し、世界のリーダーになっていく」と述べた。
そうだね。やっとTDK脳（＝ゲル至上主義）から脱却できたわ（笑）。ここからが本番だ。
オールチャイナでの開発体制が始動 そして2024年1月21日には、北京の清華大学で、「中国全固体電池産学研協同創新平台（ China All-Solid-State Battery Collaborative Innovation Platform ：CASIP） 」の設立総会が開かれた（図2）。これは、日本の「産官学連携」の中国版ともいえる「官（政界）-産（メーカー）-学（学会）-研（研究機関）-金（金融）」の各界から人材を結集して全固体電池の研究開発を進め、実用化を早めることを目指す、いわゆる“オールチャイナ”での取り組みといえる。
俺は「硫化物の経験無いから、やらんよ。」って伝えといたけどな。普及するのは2050年あたりからだろうし、その頃には俺、80歳超えとるから（笑）。
野澤哲生、お前、こんなことも言うとったろう：日本の電池技術開発は大丈夫か、目立つ世界トレンドとのかい離 | 日経クロステック（xTECH） (nikkei.com)
先週、第63回電池討論会（2022年11月8～10日）を取材してきた。もう10年以上、電池討論会をほぼ毎年取材してきたが、今回目立ったのは、ナトリウム（Na）イオン電池（NIB）の進展だ。全固体NIBについての講演も複数あった。
ナトリウムイオン電池もこれならまだ安心して使えるからええよ：直径18cmの超大型酸化物系全固体ナトリウムイオン電池、豊島製作所などが開発 | 日経クロステック（xTECH） (nikkei.com)／定置用蓄電池を想定 豊島製作所などが試作したのは、正極活物質にNa4Ni3(PO4)2P2O7 (NNPP) 、固体電解質にNa3.1Zr1.95Mg0.05Si2PO12 (NZMSP) 、負極活物質にNaTi2(PO4)3 (NTP) を用いた全固体Naイオン電池。でも、これ、できるの、日本くらいだよ。加えて、これでも、車載用は無理だね、入出力特性が悪くて。メーカーも、もう少し小さいけど出してることは出してる -- ただ、大型電池の大量生産は難しいだろうね、パキッと割れることができるし。こういうとこも、定置型のほうが安心だなと思わせる。
まあ、もっと安い電池が欲しいんだけどね。水溶液系だろうな・・・。水溶液でのナトリウムイオンのロッキングチェアはコストで苦戦しているが、Zn2+/Na+ハイブリッドイオン式も日本からいいセパレータが出てきて普及の目は出てきた。
日本の電池開発技術は大丈夫か？とか生意気言ってんじゃねえよ、野澤哲生・・・。感心してしまうくらい、日本の技術、断トツよ。
背景には、中国や欧州でのリチウム（Li）イオン2次電池（LIB）の製造量拡大の勢いがすごく、Liの供給がそれに追いついていないことがある。結果、炭酸Liの先物価格は2020年当初の10倍以上に高騰し、しかもその傾向が収まりそうにない（図1）。炭酸Liは2017年前後にも一度高騰したが、その時の価格水準がかわいらしくみえるほどに今回の高止まりは顕著で、今後のLIBの価格への影響も深刻だ。こうした背景を考えると、実質的に無尽蔵で、しかも地球のどこでも安価に入手できるNaを使うNIBへの研究開発のシフトも自然な流れだろう。
これはわかるんだが、CATLの路線は正しくない。危なっかしくて使えない。
日本の研究に3つの空白域 ただ、その一方で、電池討論会では気になる点も幾つかあった。電池の研究開発の方向性が、NIB以外の点では、最近の世界の技術トレンドとのかい離が目立つようになってきた点だ。 具体的には、現在世界の電池のトレンドになっている（1）負極フリー（Anode Free）電池、（2）リン酸マンガン鉄リチウム（LMFP）系LIB、（3）2種類の電池を使い分ける“デュアルケミストリー”、という3分野について研究発表が非常に少なかった。（1）や（2）についての講演はわずか数件、それも1件は台湾メーカーの発表。（3）に至ってはほぼゼロだった。強いて言えば、（2）の発表で、3元系Ni-Mn-Co（NMC）材料とLMFPを材料レベルで混ぜて使う試みがあった程度である。
まあ、一つずつ説明してやるわ。
超高エネルギー密度の電池を格安で製造可能に （1）は、金属Liや金属Naなど、純度の高い金属をそのまま負極に使う高エネルギー密度の2次電池の一種である。負極フリーと呼ばれているのは、製造時の負極はほぼ集電体のみで、活物質であるLiやNaは正極材料や電解液にしかないからだ。言い換えれば、完全放電状態で電池を製造し、充電して初めて、負極が形成される電池である。 このようにする理由は、金属Liや同Naは反応性が高く取り扱いが難しいからである。負極フリーでない一般的な製造方法では、水準の高いドライルームが必須になる。逆に、負極フリー電池であれば、LiやNaはイオンの形で材料に含まれるため、こうした大がかりな設備は不要で、しかも集電体以外の負極を製造しなくてよいために製造コストが大幅に低くなる。その違いは、危険な金属Naに対して、食塩（NaCl）が極めて安全であることからも分かるだろう。 ただ、一般には負極フリー電池は充放電サイクル寿命に課題を抱えている。余分なLiを持たないために、充放電を繰り返すうちに一部のLiが活物質として機能しなくなると、容量が低減していってしまうのだ。古くからの樹状突起（デンドライト）の課題もある。 米国のいくつかのベンチャーはこれらの課題解決に何年も取り組み、最近はサイクル特性も大きく改善してきたようだ。一方、日本での開発は、少数の研究室で始まったばかりで、まだまだ基礎研究段階といった印象である。
小型の電子部品だけど、太陽誘電の酸化物全固体積層セラミックバッテリーはその場形成負極だったと思うわ。こいつは容量はそんなに必要無いのでまあやってもいいと思う。
そのほかは使い物になると思えたレベルのものが無いよ。研究レベルでは中国の金属製保護膜がかなり良かったが、コストが高すぎて無理！
CATLはLFPのその先へ （2）のLMFP系LIB（以下、LMFP）は、特に中国で大きなトレンドになりつつある。リン酸鉄リチウム（LFP）系LIBの中の鉄（Fe）原子の一部をマンガン（Mn）に置き換えることで、LFPで課題だったエネルギー密度の低さを改善するのが狙いだ。開発を先導するのが、中国・寧徳時代新能源科技（CATL）。同社はLFPで電気自動車（EV）の蓄電池市場を席巻しつつあるが、さらにその次の技術も実用化寸前にあるもようだ。 LMFPの研究開発はCATLのほか、中国BYDや中国・国軒高科（Gotion High-tech）も研究開発に取り組んでいる。ただし、LMFPも充放電サイクル特性を向上させるのが容易ではない。2013年に最初に研究開発を始めたBYDはいったん2016年に研究を事実上ストップさせた。 ところが、2022年になってCATLが、LMFPの改良版とみられる「LxMP」または「M3P」電池を早ければ年内にも実用化すると発表した。後になって否定されたが、一時は、米Tesla（テスラ）の新車「Model Y」にこのM3Pが採用されるとの噂も流れた。M3Pは、単純なLMFPではなく、NMC系正極と混ぜたものという見方もある。CATL自身はその技術の詳細をほとんど明かしていない。逆にその“謎”が、中国や米国などで大きな話題になった。これを受けてか、BYDもLMFPの研究開発を本格的に再開させたようだ。 CATLはM3Pの価格帯は既存のLFPとほとんど変わらないとしている一方、重量エネルギー密度はLFPの180Wh/kg前後から210Wh/kg前後に向上するとする。ただでさえEV向け蓄電池市場を席巻しているCATLに、こうした研究開発で先を行かれては、日本メーカーにとってその背中は遠のくばかりだ。
この安い正極活物質群に関しての中国の躍進は、実は手を叩いて喜びたいところ（笑）。まあ、わかる奴にわかればいいわ（笑）。
2016年春に長城汽車の日本人が「中国はLFPでいいと思ってるけど、三元系に目覚めさせる！」とか言ってたんで「チッ。余計なことを・・・。」と思ったわ（笑）。まあ、そいつには何も言わなかったけど（笑）。
LMFPは東芝もやってたけど、東芝の電池はエネルギー密度低めだから敢えて更に下げる選択を止めたってとこだと思うわ。
2種類の電池の“ハイブリッド”カーが登場 最後の（3）もCATLが積極的に進めている戦略だが、米国のベンチャーの中には、（1）の負極フリー電池とLFPを組み合わせる例が出てきた。それが、ドイツBMWとも提携している、米Our Next Energy（ONE）の戦略である。 ONEはLFPと、ニッケル（Ni）やコバルト（Co）の使用量を極力抑えた1000Wh/L超と高エネルギー密度の負極フリーMn系LIBの両方を1台のEVに搭載し、平日の通勤や街乗り時は主にLFPを用いて、数少ない遠出の時にだけ、この負極フリー電池も利用する。メリットは、まだ充放電サイクル特性が低いとみられる負極フリー電池を普段は温存でき、サイクル回数に対する要件を大幅に低減できる点だ。 蓄電池は一般に、充放電サイクル特性と高いエネルギー密度を両立させることが難しい。それならば、餅屋は餅屋、つまりサイクル特性に優れたLFPとエネルギー密度が高い負極フリー電池の両方を搭載し、目的に応じて使い分けるのが得策というわけである。 今後、こうした“ハイブリッド”EVが急速に増える見込みだ。 もちろん、トレンドの変化ばかりを追いかけるのが良いともいえない。電池討論会はあくまで研究発表の場なので、こうした応用例の発表がないとしても仕方がないかもしれない。ただ、メーカーまでもがこうした世界のトレンドに疎いとしたら、日本の電池技術の将来はかなり暗いものになりかねない。
これ、アホだと思うわ（笑）。増えんだろうね。余分な重量積み込むんだから。
by T. H.
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[1] Materials/Electronics
Fermi Level (2018).
Vacuum Polarization, and Polariton (2018).
Current Status on ReRAM & FTJ (2023).
Fermi Level 2 (2023).
Vacuum Polarization, Polaron, and Polariton 2 (2023).
[2] Electrochemistry/Transportation/Stationanergy Storage
Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018).
Electrochemical Impedance Analysis for Fuel Cell (2020).
Progresses on Sulfide-Based All Solid-State Li-ion Batteries (2023).
国内電池関連学会動向 (2023).
Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries 2 (2023).
Electrochemical Impedance Analysis for Fuel Cell 2 (2023).
[3] Power Generation/Consumption
Electric-Power Generation, Power Consumption, and Thermal Control (2020).
H2 & NH3 Combustion Technologies (2020).
Electric-Power Generation, Power Consumption, and Thermal Control 2 (2023).
H2 & NH3 Combustion Technologies 2 (2023).
[4] Life
Home Appliances I (2021).
Home Appliances II (2021).
Home Appliances III (2023).
[5] Life Ver. 2
Human Augmentation (2021).
Vehicle Electrification & Renewable Energy Shift I-LXXXI (2022).
Human Augmentation II (2023).
[6] 経済／民主主義
経済／民主主義 I-LIX (2023).
記事抜粋1-152 (2023-2024).
Published Articles' List (2004-2005, 2008-2011, 2015)
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