敗色濃厚になった日本のペロブスカイト太陽電池
現在主流のシリコン素材の太陽電池は、おおむね基本的な技術開発は完了し、現在の変換効率が既に理論上のピークに近づきつつあって、完全に価格競争のフェーズへと移行した。原料となるシリコンの価格は半導体市況の活況とともに高止まりしており、マージンが悪化。日本を含む欧米企業は事実上の撤退を余儀なくされている。 また、シリコン素材の太陽電池はかなりの照度（明るさ）を必要とするため、屋内での設置は難しい。また大型のパネルを設置する必要があることから、設置する場所の制約も多い。 これらを解決する新しい太陽電池として期待されるのがペロブスカイト太陽電池だ。ペロブスカイト太陽電池は、光を吸収する材料にペロブスカイト結晶構造を持つ化合物を用いたもので、2009年に日本の桐蔭横浜大学の宮坂力特任教授（以下、宮坂教授）らが開発した。 ペロブスカイト太陽電池への期待が高まるが…… ペロブスカイト太陽電池は有機系・色素
世界一黒い触れる素材、「至高の」暗黒シートを開発、産総研など
可視光を99.98％以上吸収しほとんど反射しない「至高の暗黒シート」を産業技術総合研究所と量子科学技術研究開発機構の研究グループが開発した。カシューナッツの殻から抽出したポリフェノール類の「カシューオイル」の樹脂を利用。同じグループが2019年に開発した「究極の」シートを超えた黒さで、耐久性も良く、触れる素材では世界一の黒さとなった。 反射の少ない黒色材料は装飾や映像、太陽エネルギー利用、光センサーなど多分野で利用され、優れた材料が切望されている。炭素でできた円筒状の物質、カーボンナノチューブでできた材料はあらゆる光を99.9％以上吸収し世界一とされてきたが、触ると壊れてしまい実用が難しかった。 研究グループは2019年に「究極の」暗黒シートを発表した。これは加速器からイオンビームを照射するなどして、カーボンブラック顔料を混ぜたシリコーンゴムに微細な円すい状の凹凸を作り、ここに光を閉じ込め
磁石を近づけると膨らむ新材料 東京大など、精密機器に - 日本経済新聞
東京大学と名古屋大学の研究チームは、磁石を近づけるなどして磁場を加えると体積が大きくなる新材料を開発した。クロムとテルルを混ぜたセラミック材料で、磁場の強さに応じてもとの形状を保ったまま膨らむ性質を持つ。精密機器に使うアクチュエーター（駆動装置）やセンサーなどへの応用を目指す。精密機器は伸縮するアクチュエーターを位置合わせなどに活用している。磁石を近づけたり電気を流したりすると変形する材料で作
コンクリートを100%再利用 セメント使わず強度2倍 - 日本経済新聞
東京大学の研究チームはコンクリートのがれきを100%リサイクルできる技術を開発した。がれきの粉末を圧縮し高温高圧で蒸すことで、より強度の高いコンクリートへ再生させる。原料のセメントの追加が不要なため、セメント製造時に発生する二酸化炭素（CO2）を削減できる。工場で固めて現場に運ぶプレキャストコンクリートなどの建築材料で実用化を目指す。一般的なコンクリートはセメント、砂、砂利に水を加えて製造する
理科大、全固体マグネシウム電池用の実用的なイオン伝導体の開発に成功
東京理科大学(理科大)は7月27日、高イオン伝導性を示す新たな「固体マグネシウム(Mg2+)イオン伝導体」の開発に成功し、バッテリー電解質として必要とされる実用的なイオン伝導度である約10-3S cm-1を室温で達成したことを発表した。 同成果は、理科大理学部第一部応用化学科の貞清正彰講師、同・大学大学院理学研究科化学専攻の吉田悠人大学院生(研究当時)、東京大学大学院理学系研究科化学専攻の山田鉄兵教授、北海道大学触媒科学研究所の清水研一教授、同・鳥屋尾隆助教らの共同研究チームによるもの。詳細は、米国化学会が刊行する機関学術誌「Journal of American Chemical Society」に掲載された。 現在、多くの機器にリチウムイオン電池(LIB)が活用されるようになっているが、中でも電気自動車(EV)の場合、現行の電解液型LIBではエネルギー密度が不足しており、その性能向上に
貴金属8元素混ぜ「夢の合金」京大が成功 触媒性能プラチナの10倍 | 毎日新聞
合成に成功した貴金属8元素。写真に添えられているのは元素記号と原子番号＝創元社提供（「世界で一番美しい元素図鑑」より） 金や銀、白金（プラチナ）など貴金属と呼ばれる8種類の元素を全て混ぜた合金の開発に世界で初めて成功したと、京都大などの研究チームが米国化学会誌に発表した。水から電気分解で水素を製造する触媒として、既存の白金と比べ10倍以上の性能があるといい、研究チームは「青銅器時代から約5000年間、誰も成功しなかった夢の合金ができた。エネルギー問題の解決にもつながる可能性がある」と期待する。 8元素は他にパラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム。いずれも希少で耐腐食性がある。水と油のように混ざらない組み合わせがあり、全て合わせるのは困難と考えられてきた。
Dr.STONEで千空が作った液晶ディスプレイの考察 - フラン☆Skin はてな支店ver.3.0
先週発売の少年ジャンプ2022年2号の「Dr.STONE」で千空が液晶ディスプレイを作ってました。 半導体が地獄とまで言ってたのになんで液晶ディスプレイを作れるのか？ と思う人がいるかもしれませんが、LCD設計して20年弱の専門家の端くれとして答えると可能です。 ツイッターで軽く考察してたら原作者の稲垣理一郎さんが反応してくれたので調子にのってもう少し考察したくなったのでこの記事を書いております。 ジャンプの巻末コメントでも触れましたが、偏光板の説明は「しなくても本質の理解は変わらない」という理由でカットしてあります。（加えたバージョンは理解が大変難解でした）もちろん作中の千空達は、実際には偏光板も貼っています！考察ありがとうございます！— 稲垣理一郎(リーチロー)💵🪨🏈 (@reach_ina) December 19, 2021 千空が作った液晶ディスプレイは単純マトリクス方式*
突出する日本の全固体電池特許 米中韓の猛追から逃げ切れるか
フランスKnowMade（ノーメイド）＊1は、特許と科学的情報の分析に特化した調査／コンサルティング会社である。各国の特許出願内容や取得特許から巨視的な特許傾向であるパテントランドスケープ（特許ランドスケープ）を導き、競争環境と技術開発内容を理解することを得意とする。本コラムでは、同社が手掛ける調査の中から旬な技術の話題をお届けする。今回は、全固体電池の特許に対する日本企業の立ち位置を調べた＊2。（日経クロステック） *1 KnowMadeのWebサイト https://www.knowmade.com/ *2 本記事の原文： https://www.knowmade.com/press-release/news-power/press-release-news-power-will-japanese-companies-win-the-race-on-solid-state-batter
「ネオジム磁石」AIで約1.5倍の強化に成功 物質・材料研究機構 | NHKニュース
さまざまな電子機器に使われる「ネオジム磁石」と呼ばれる強い磁石を、人工知能＝AIを使って製造の条件を改良し、さらに強い磁石を作り出すことに物質・材料研究機構が成功し、AIを使った材料開発の事例として注目されています。 「ネオジム磁石」は、小さくても強い磁力を持つことからスマートフォンや電気自動車、それにエアコンなどさまざまな電子機器に使われている重要な部品です。 物質・材料研究機構の佐々木泰祐主幹研究員などの研究グループは、製造の際のデータをAIに学習させ、強い磁石にするために必要な要素を検討させました。 その結果、製造装置から磁石を押し出す際の温度と圧力が磁石の性能に重要であることが分かり、製造条件を改良しておよそ1.5倍強いネオジム磁石ができたということです。 AIを使って材料開発を行うことは「マテリアルズ・インフォマティクス」と呼ばれて近年、研究開発が加速していて、今回の成果もこうし
世界初！ 超軽量マグネシウムリチウム合金の採用 開発・採用までのストーリー NEC PC Watch - Impress Watch
LaVie Zの特筆すべき特徴のひとつに、世界で初めて新規開発の超軽量マグネシウムリチウム合金の採用がある。この新しい合金とはいったいどんなものなのか。今回は、米沢事業場を訪ね、この新しい素材の開発に関わった神尾俊聡氏(NECパーソナルコンピュータ商品開発本部技術戦略部構造・材料担当)に話をきいてきた。 ―そもそもマグネシウムリチウム合金とは、どのような金属なのでしょうか。 神尾 今まで一般的に使われてきた通常のマグネシウム合金に対して、比重75%の超軽量合金です。アルミニウム合金と比べると、比重は半分となります。LaVie Zでは、この合金を底面に使用しました。また、極薄のマグネシウム合金を天板やキーボード面などに採用することで、大幅な軽量化を実現しています。 実用化という点では、PCへの採用のために、いくつものハードルを越える必要がありました。たとえば、開発した形状を作るための加工法が
磁力や圧力でひんやり新物質 京大など研究チームが発見：朝日新聞デジタル
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NEDOなど、難燃性マグネシウム合金製の鉄道車両構体の長期耐久性能を確認
新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)が進める「革新的新構造材料等研究開発」において、新構造材料技術研究組合(ISMA)は6月17日、新幹線がトンネルを出入りする際に繰り返し荷重のかかる客室一般部を模擬した大型の部分構体(高さ2.9m×幅3.4m×長さ5.0m)を作製し、車両の設計寿命である20年間のトンネル出入り分に相当する14.7万回の気密疲労試験を実施した結果、難燃性マグネシウム合金を使用した部分構体が、長期間の運用に耐えられることを確認したと発表した。 詳細は、ISMAが2021年7月1日に開催する革新的新構造材料等研究開発「2020年度成果報告会」でオンライン発表される予定だ。 現在、新幹線などの高速鉄道では、車両構体に軽量なアルミニウム合金が使われるのが一般的だが、さらなる高速化を果たしつつ、省エネ化も実現することが求められるようになっている。そうした中、注目されている
東北大、カーボン素材「グラフェンメソスポンジ」の有償サンプル提供を開始
東北大学は5月10日、東北大 材料科学高等研究所の西原洋知教授らの研究チームが2016年に開発した、活物質や導電助剤として活用することでリチウムイオン電池や燃料電池などの各種電池の性能向上や、次世代電池の開発を進展させられるとするカーボン新素材「グラフェンメソスポンジ」を2021年度の東北大発ベンチャー企業支援プログラムに採択して同素材の生産量を増強し、2021年5月からMTA契約に基づく一般への有償サンプル提供を開始することを発表した。 カーボン材料は活物質や導電助剤など、電池の必須構成要素として広く活用されている。一般に知られる材料には、黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ(CNT)などがあるが、これらの材料において、多孔性(電気を貯める量に関係)と酸化耐久性(化学的な耐久性)はトレードオフの関係にあり、両立させることが困難であり、それが電池の高
全固体電池の実現に「分子結晶電解質」が新たな方向性示す 静岡大らの研究 | 財経新聞
現在リチウムイオン電池は電気自動車などの用途で広く使用されているが、発火や漏液による危険性が重要な課題とされている。そこで注目されているのが、電解質を固体にして安全性を向上させた「全固体電池」であるが、実用化には低温下での動作や作製時の成型処理など多くの課題がある。 【こちらも】古河グループのFDK、表面実装型の小型全固体電池を量産開始へ 静岡大学と東京工業大学の共同研究グループは、これまでの固体電解質とは全く異なる材料系にて新たな方向性を示した。29日の発表では、「分子結晶電解質」が高い充放電効率で動作すると確認されたことなどが明らかになった。 これまでの全固体電池の電解質としては、セラミックスやガラス、ポリマーなどが広く研究されてきた。しかし実際に電解質として使用するには、イオン伝導性だけでなく成型性や温度特性、熱化学的な安定性など多くの条件を満たす必要がある。そのため、従来の研究で報
リチウムイオン電池の充電過程を原子レベルで解明
東京大学は、走査透過型電子顕微鏡（STEM）を用い、次世代リチウムイオン電池の充電過程を原子レベルで解明することに成功した。高容量で寿命が長い電池材料の開発につながる研究成果とみられている。 劣化の主な原因は酸素放出や局所構造の乱れ 東京大学大学院工学系研究科附属総合研究機構の幾原雄一教授と柴田直哉教授、石川亮特任准教授および、仲山啓特任研究員のグループは2020年9月、走査透過型電子顕微鏡（STEM）を用い、次世代リチウムイオン電池の充電過程を原子レベルで解明することに成功したと発表した。今回の成果は、高容量で寿命が長い電池材料の開発につながるとみられている。 次世代の高容量リチウムイオン電池の正極材料として、Li2MnO3など「リチウム過剰系」が注目されている。従来材料のLiCoO2などに比べ、リチウムイオンを約1.6倍も多く含んでいるからだ。しかも、3次元的にリチウムの脱挿入が可能で
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リチウムイオン後継電池、中国が先行 特許過半に 【イブニングスクープ】 - 日本経済新聞
ソフトバンクら、「リチウム空気電池」寿命の“主要因”を解明――長寿命化／実用化に大きな一歩
高容量で格子体積が変化しない電池材料が誕生、「夢の電池」実現へ
東大と理研、水を超高速で通すにもかかわらず塩を通さないフッ素ナノチューブを開発 - 日本経済新聞
TechCrunch
