大象传媒

　マグネシウムは入手が容易な电池材料の一つで、食塩水を电解液として使用するため、炭素系电极と组み合わせると、安価に电池を构成できます。本研究では、多孔质グラフェンとマグネシウムを电极に用い、また、电解液を固体化することで、白金电极と同等以上の性能を持つ空気一次电池を开発しました。

　カーボンニュートラル社会构筑に向けて、电池技术の开発が求められています。一次电池（使い切り型电池）は繰り返しの使用はできませんが、充电可能な二次电池よりも安価に製造でき、かつ安定した电圧が得られることから、センサーや灾害用の电源として期待されています。しかし、これらの多くはリチウムなどの高価な金属电极を使用しており、これらに代わる电池材料の探索が求められています。

　正极に炭素系材料、负极に埋蔵量豊富なマグネシウム、正极活物质の酸素を大気中から取り込むことで动作するマグネシウム空気一次电池は、食塩水を电解液とするため、非常に安価な材料で构成することができ、理论的には、リチウム空気电池と比べて同程度の性能を持つと考えられています。しかし、実际には、电気容量や动作安定性の面で、十分な性能が得られていません。

　本研究では、正极として、窒素元素を化学ドープした多孔质グラフェンを开発し、负极に市贩のマグネシウム、そして、ポリアクリル酸ナトリウムゲルに食塩水を浸み込ませた固体电解质を用いた、マグネシウム空気一次电池を作製しました。性能试験の结果、この电池は、白金を正极に使用した场合と同等以上の电池性能を示しました。これは、电极に多孔质构造を与えることで空気の输送が円滑になり、また、全固体化によりマグネシウム电极の腐食が防止されたためと考えられます。

　本成果は、空気一次电池の用途拡大に资する他、白金やリチウムよりも安価で入手容易な材料で构成された空気一次电池技术としての応用が期待されます。

笔顿贵资料

プレスリリース

研究代表者

筑波大学数理物质系

掲载论文

【题名】

All-solid-state Mg-air battery enhanced with free-standing N-doped 3D nanoporous graphene
（窒素ドープ多孔质グラフェンを用いた全固体マグネシウム空気一次电池の开発）

【掲载誌】

Small

【顿翱滨】

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