最新電池技術等が満載な夜

  　 　 　　　                  　
                                        　

１０　郷　党　きょうとう
------------------------------------------------------------
他の篇と追ってことばの記録ではなく、公生活、私生活における孔
子の具体的行勣のひとつひとつを記録したものである。これらは、
とりもなおさず礼のエキスパートによる礼の実践の記録であって、
これによって当時の礼の規定の具体的内容をうかがい知ることがで
きる。事実、この篇のすべてが孔子についての記述であるわけでな
く、礼の一般的規定 を述べた部分が多いとする説もある。
------------------------------------------------------------
５　君命を帯びて他国を訪問したさいの孔子。最初、圭を捧げて相
手の君主にまみえるさいには、腰を低くかがめて進み、いかにも真
実味にあふれた態度である。圭を手渡す段になると、頭をさげると
同時に捧げもった圭を一度高く差し上げてから、手渡す動作に移っ
た。そのときの表情は緊張のあま り恐れおののかんばかりである。
足の運びもすり足で、まるで足が床に密着しているようである。 　
が、圭の呈上が終わって、贈り物を捧げる段になると、いままでの
緊張はほぐれ、表情に動きがみえてくる。さらに、私的な挨拶をす
るころには、かざらない打ちとけた態度になる。 　　　　　　　

〈圭〉　角柱形に磨かれた玉で、使者として他国を訪ねるとき、君
主の圭をあずかり、敬意のしるしとして呈上する。


　 

【ポストエネルギー革命序論１１３】



環境配慮型金属ナノ粒子触媒の未来
Title:Metallic nanoparticles light up another path towards
eco-friendly catalysts

１２月１３日、東京工業大学の研究グループは、金－鉛金属ナノ触
媒よりも５０倍も効果的なサブナノサイズの金属粒子を作製したと
公表。芳香族炭化水素の酸化は、非常に多様な有用な有機化合物の
生産には重要である。これらの酸化プロセスには、通常環境的に危
険な触媒と溶媒の使用するため、ナノサイズの触媒粒子の無溶媒酸
化プロセスの発見は注目を浴びる。興味深いことに、貴金属で構成
したサブナノスケールの触媒粒子 （サブナノ触媒；SNC）は、表面
積を拡大する電子状態により炭化水素酸反応の効率化を促し、且つ
金属SNCの所要量が逓減し費用対効果を高める。





同上研究グループは、デンドリマーを使い複数のタイプのSNCを作製
----所望の触媒を含むテンプレートの球状分子----デンドリマーは、
金属粒子の存在下での触媒変換に適した内部ナノスペースを提供す
る。使用する貴金属と各触媒粒子の原子数に応じて、異なるサイズ
の触媒を作製、性能比較し最適な貴金属を選別。高触媒活性の背後
メカニズムを調査下結果、小さい SNCで、オキソ親和性の低い金属
（プラチナなど）が優れていることを見出す。プラチナSNC の表面
が酸化しにくく、再利用できるだろうと予測し、Pt19-SNCがは、一
般的な金－鉛ナノ触媒よりも５０倍も高触媒性能を発揮することを
発見。「理論的な考慮事項を含む、より詳細なメカニズムの開発が
現在進行中」であるが、このような触媒の使用は、環境汚染を逓減
し、金属資源の有効利用を促進すると期待する。

 

 

ナノサイエンスのブレークスルー
１０億分の１メートル未満の粒子の探査
Title;Nanoscience breakthrough: Probing particles smaller
than a billionth of a meter

科学技術が進歩につれ、電子機器を構成する物質は非常に小さくな
り、原子よりも小さい「量子」を用いた「量子コンピュータ」の開
発も進んでいる。小さな世界の物質の挙動を正確に調べることは、
技術的発展において非常に重要になる。１２月１３日、東京工業大
学の研究グループは、0.5～２nm の金属粒子の化学成分や構造を評
価する方法を開発したことを公表。現在、無限の応用あるとされる
金属のナノ粒子に話題が集中。中心から規則的に分岐した構造を持
つ樹上高分子のデンドリマーをテンプレート（鋳型）として用いた
最新合成法で、0.5～２nmの大きさの金属結晶の作製が可能になる。

尚、サブナノクラスター（SNC）」 と呼ばれる小さな粒子は特有の
物性を持ち、高性能な触媒になったり、有機ＥＬや色素増感太陽電
池など光電変換素子等そのクラスター構成の原子が１つ変わること
で大きく変わる量子力学的現象をもつが。ナノスケールの構造の解
析に使われてるラマン分光法では SNCの検出が難しい。そこで、同
上の研究グループは、ラマン分光法をより強力できる表面増強ラマ

ン分光法----金または銀、もしくはその両方のナノ粒子を不活性の

シリカシェルに閉じ込めたものをサンプルに加え、光学信号を増す
る---を用いて、100nmの銀ナノ粒子（通常の大凡２倍大）が多孔質
シリカシェルに付与された SNCの信号増強に成功する。

この研究で採用された方法論は、より良い分析技術とサブナノスケ
ール科学開発に大きな影響----物質の物理的および化学的性質を詳
細に理解することにより、実用的なサブナノマテリアルの合理的な
設計が容易になる----で材料イノベーションを加速し、サブナノサ
イエンスを促進する。この研究チームの提示したブレークスルーは、
①バイオセンサー、②電子機器、③触媒などのさまざまな分野での
サブナノマテリアルの適用範囲を広げるために不可欠となる。
☈ Ultrahigh sensitive Raman spectroscopy for subnanoscience:
Direct observation of tin oxide clusters,Science Advances  1
3 Dec 2019:Vol. 5, no. 12, eaax6455, DOI: 10.1126/sciadv.aax
6455       



携帯電話の長持ちする二次電池の軽量化を実現

１２月１１日、折り畳み式携帯電話や５Ｇ携帯電話など、大容量の
電力必要とするウェアラブルデバイスやスマートフォンの発売によ
り、二次電池への関心が高まっているが、現在、折り畳み可能な容
量で数千ミリアンペア時（mAh） を電力供給可能な二次電池の製造
プロセスは皆無だが、韓国材料科学研究所らの研究チームは、重い
銅製集電極（コレクター）に置き換え可能なモノリシック電極を開
発し、上写真のように高容量で柔軟な薄くて３次元有機電極二次電
池を開発できたと公表。それによると、従来の銅集電極の１０分の
１の軽量化に成功。また、グラファイト正極を使用する代わりに、
有機材料を利用し、二次電池のエネルギー密度を４倍以上増強。こ
のように有機材料のモノリシック電極で、重い集電極と低エネルギ
ー密度のグラファイト正極の２つを交換することに成功した。

同研究グループは 単層カーボンナノチューブ（SWCNT）エアロゲル
を使用し高い導電性を備えた３次元構造を作製。ここで、ナノメー
トル規模のイミドベースのネットワーク（IBN）2）有機材料をコー
ティングすることで、薄いモノリシック有機電極を構築。８nmの薄
く調整可能な厚い有機IBN層 でコーティングされた３次元モノリシ
ック電極は、最大1550 mA hg-1の容量を実現し、８００回以上充電
する能力をもつ。これらの電極は有機材料被覆。固有の電気伝導度
が低いが、電気伝導度が高く、また、豊富な酸化還元活性部位を介
したリチウムの高速移動を支援し、二次電池の電気化学的性能を向
上させる。さらに、被覆有機材料厚さは簡単に制御でき、有機電極
の電流密度を大幅改善。この電極は、金属ベース集電極との置き換
えを実現、これにより、①ウェアラブル電子デバイス、②フレキシ
ブルデバイス、③電気通信、③および電子車両に適用可能で、軽く
て柔軟な充電式バッテリーが開発に寄与。SWCNT有機材料の使用で、
このモノリシック（一体型）電極で二次電池の軽量化と柔軟化を実
現した。

【最新特許技術事例：全固体電池製造技術等】

①特開2019-213365 非接触電力伝送システム 株式会社ＳＯＫＥＮ他
【要約】
下図３のごとく、送電装置は、第１のコイルを含んで構成される第
１の共振回路（送電部）と、インバータと、フィルタ回路とを備え
る。インバータは、所定の周波数調整範囲において送電電力の周波
数ｆを調整可能である。受電装置は、第２のコイルを含んで構成さ
れる第２の共振回路（受電部）を備える。そして、第１のコイルと
第２のコイルとの間の距離が小さい第１の領域よりもコイル間の距
離が大きい第２の領域において、第１の共振回路の共振周波数ｆ１
及び第２の共振回路の共振周波数ｆ２は、上記の周波数調整範囲に
含まれ、かつ、その周波数調整範囲の下限ｆＬよりも上限ｆＵに近
いことで、高い電力伝送効率と高い力率とを確保可能な非接触電力
伝送システムを提供する。


②特開2019-212615 正極合材、全固体電池、正極合材の製造方法お
よび全固体電池の製造方法 トヨタ自動車株式会社
【要約】
下図６のごとく、Ｓ元素を有する正極活物質と、Ｐ元素およびＳ元
素を有する含硫化合物と、導電助剤とを含有し、Ｌｉ元素を実質的
に含有せず、ＣｕＫα線を用いたＸ線回折測定における２θ＝１５.
５°の回折強度をＩ_１５．５とし、２θ＝２５°の回折強度をＩ_２５と
し、２θ＝４０°の回折強度をＩ_４０とした場合に、下記式で定義さ
れる規格値が、１．２よりも大きい、正極合材を提供することによ
り、上記課題を解決する。   
規格値＝（Ｉ_１５．５－Ｉ_４０）／（Ｉ_２５－Ｉ_４０）



【概説】
硫黄を正極活物質として用いた硫黄電池の開発が進められている。
硫黄は、理論容量が１６７５ｍＡｈ／ｇと非常に高いといった特徴
を有する。例えば、硫黄（Ｓ）、Ｐ_２Ｓ_５およびケッチェンブラック
の混合物にメカニカルミリングを行い、正極合材を作製することが
開示され、硫黄及び／又はその放電生成物と、イオン伝導性物質と、
導電材料で被覆された活性炭とを有する正極合材が開示されている。
また、硫黄および導電材を含有する正極と、リチウム金属を含有す
る負極と、正極と負極の間に介在する固体電解質の層とを有する全
固体リチウム硫黄電池が開示されている。さらに、Ｌｉ_２Ｓ－Ｌｉ
Ｉ－ＬｉＢｒまたはＬｉ_２Ｓ－ＬｉＩを正極活物質として用いた全
固体二次電池が開示されており、電池の高性能化が求められている。
本件は、上記実情に鑑みてなされたものであり、不可逆容量が少な
い正極合材を提供することを主目的とする。



③2019-212600 全固体電池　トヨタ自動車株式会社　
【要約】
下図４のごとく、正極層と、固体電解質層と、負極層とをこの順に
有し、上記正極層が、Ｓ元素を有する正極活物質と、Ｍ元素（Ｍは、
Ｐ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＢまたはＡｌである）およびＳ元素を有す
る含硫化合物と、導電助剤とを含有し、Ｌｉ元素を実質的に含有せ
ず、上記固体電解質層が、ガーネット型酸化物固体電解質またはβ
－アルミナを含有する、全固体電池を提供することにより、上記課
題を解決することで放電中の抵抗増加を抑制した全固体電池を提供
する。

④特開2019-207780 電池、ヒートシール装置、及び電池の製造方法
大日本印刷株式会社
【概要】
下図１のごとく、電池は、電池素子と、収容体と、弁装置とを備え
る。収容体は、電池素子を内部に収容する。弁装置は、収容体の内
部と連通する。収容体の周縁においては、熱融着性樹脂層が対向し
ている。収容体の周縁には、対向する熱融着性樹脂層が互いに融着
した周縁接合部が形成されている。弁装置は、収容体の内部におい
て発生したガスに起因して収容体の内部の圧力が上昇した場合に該
圧力を低下させるように構成されている。弁装置は、周縁接合部の
端縁よりも外側に位置している第１部分と、周縁接合部において熱
融着性樹脂層に挟まれている第２部分とを含む。周縁接合部のうち
第２部分が熱融着性樹脂層によって挟まれている挟持部分の外表面
には、凹凸が形成されていることで、収容体の密封性を維持可能な
電池、該電池の製造時に使用されるヒートシール装置、及び、該電
池の製造方法を提供する。

【世界の工芸：#CraftsOfTheWorld#Hertha Hilfon】
ヒルフオン,ヘルタ(スウェーデン）
HILFON.Hertha 
陶彫 Ceramic Sculpture
C.1968
52.5×20.5×36cm 
陶彫 Ceramic Sculpture
C.1968
19.0×29.5×11.0cm