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2018年11月26日【テクノロジー】

NTT、IoTの可能性拡大向け「透ける電池」を開発

NEXT MOBILITY編集部

 

日本電信電話(NTT)は、存在を意識させることなく周囲に馴染む電池として、光透過性を有する「透ける電池」を作製し、電池動作を確認。今後、この研究開発を推進し、IoTの更なる可能性を拡げるため、この電池の適用領域を探索すると共に、性能向上を図っていく。

 

なお、同成果は、11月29日から30日開催の「NTT R&Dフォーラム2018(秋)」で展示される。

NTT・ロゴ

[研究の背景]

 

NTTでは、IoT(あらゆるモノをデバイス化しネットワークに接続させる事)の普及により、今後、巷に様々なデバイスが溢れ、将来、人々がこれらデバイスを煩わしく感じる可能性について懸念。その存在感を抑えるという意味においても、デバイスの小型・軽量化は重要だとしている。

 

そして同社は今回、新たな観点として「透ける・透明」に着目。スマートフォンなどの長時間の使用や、安定的な電力供給のエネルギー源として蓄電池の研究・開発を行ってきた経験を活かして、存在を感じさせないデバイス作製の可能性探索のため、光の透過性を訴求した電池を開発した。

 

[研究の成果]

 

これまでの電池の研究開発は、EV、スマートフォン、ドローン等への適用を念頭に、より大容量、より長寿命、より高い安全性を目指して設計。そのため、従来電池の電極は、金属の集電層上に活物質、導電材、結着剤が混合された合材層が形成され、全体的に黒色で光を透過しない構造が一般的だった。

 

今回NTTは、光透過性の観点から電池を構成する材料と構造に着目。入射光の吸収と反射を抑制する技術開発を行い、存在感なく周囲に馴染むデバイスを目指した(図1)。

 

○材料選定技術:光の吸収を抑制しやすい材料を電池の電極として選択。

 

○構造制御技術:光の吸収と反射を抑制しやすい構造とするための、電池の電極を作製。また、適用領域の拡張を目指して、電極を導電性フィルム上に成膜し、電解質をゲル化することで、「透ける」に加えて、「曲がる」電池を実現。

 

図1.「透ける電池」と従来電池の構成

図1.「透ける電池」と従来電池の構成

 

今回開発された電池は、一辺が9×5cmの長方形(図2.左)。動作確認のため、電池を市販LEDに接続し、5分間の点灯を確認した(図2.右)。

 

図2. 開発した透けて曲がる電池とLED点灯の様子

図2. 開発した透けて曲がる電池とLED点灯の様子

 

その具体的な性能は、光透過特性については、平均約25%の透過率(図3.左)。向こう側が透けて見える一般的なサングラスの透過率に相当する。

 

また、充放電性能評価では、平均電池電圧1.7V、放電容量0.03mAh(電流密度0.01mA/cm2)。一般家庭にある掃き出し窓約1.5個分のサイズで市販のコイン電池CR1025の容量に相当する。

 

さらに、充放電可能な二次電池として動作することを確認(図3.右)。充放電を100回繰り返した後でもLED点灯が可能であることを確認した。

 

図3.透けて曲がる電池の光透過特性と充放電性能

図3.透けて曲がる電池の光透過特性と充放電性能

 

[今後の展開]

 

NTTでは、この「透ける電池」について、従来の電池では適用困難だった領域への適用範囲拡大の可能性を指摘。近年、研究開発が進んでいる透明に関する技術分野(情報表示端末分野のディスプレイ、建物の窓等の建材分野の太陽光発電素子など)との組み合わせにより、IoTの新たな可能性拡大に繋がるとしている。

 

今後、同電池の透明度と電池性能の向上の両立に取り組み、具体的な適用先を探索していく。

 

■NTT R&Dフォーラム2018(秋):https://labevent.ecl.ntt.co.jp/forum2018a/info/index.html

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坂上 賢治

NEXT MOBILITY&MOTOR CARS編集長。日刊自動車新聞を振り出しに自動車産業全域の取材活動を経て同社出版局へ。コンシューマー向け媒体(発行45万部)を筆頭に環境&リサイクル紙、車両ケア&整備ビジネス専門誌等の創刊誌編集長を歴任。独立後は一般誌、Web媒体上でジャーナリスト活動を重ね30年半ば。2015年より自動車情報媒体のMOTOR CARS編集長、2017年より自動車ビジネス誌×WebメディアのNEXT MOBILITY 編集長。

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1975年日刊自動車新聞社入社。編集局記者として国会担当を皮切りに自動車販売・部品産業など幅広く取材。その後、長野支局長、編集局総合デスク、自動車ビジネス誌MOBI21編集長、出版局長を経て2010年論説委員。2011年から特別編集委員。自動車産業を取り巻く経済展望、環境政策、自動運転等の次世代自動車技術を取材。2016年独立し自動車産業政策を中心に取材・執筆活動中。

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1975年日刊自動車新聞社入社。部品産業をはじめ、自動車販売など幅広く取材。また自動車リサイクル法成立時の電炉業界から解体現場までをルポ。その後、同社の広告営業、新聞販売、印刷部門を担当、2006年に中部支社長、2009年執行役員編集局長に就き、2013年から特別編集委員として輸送分野を担当。2018年春から独立、NEXT MOBILITY誌の編集顧問。

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日刊自動車新聞社で取材活動のスタートを切る。同紙記者を皮切りに社長室支社統括部長を経て、全石連発行の機関紙ぜんせきの取材記者としても活躍。自動車流通から交通インフラ、エネルギー分野に至る幅広い領域で実績を残す。2017年以降は、佃モビリティ総研を拠点に蓄積した取材人脈を糧に執筆活動を展開中。

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(中島南事務所/東京都文京区)1963年・愛知県生まれ。新聞、週刊誌、総合月刊誌記者(月刊文藝春秋)を経て独立。規制改革や行政システムを視点とした社会問題を取材テーマとするジャーナリスト。

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1970年日刊自動車新聞社入社。編集局記者として自動車全分野を網羅して担当。2000年出版局長として「Mobi21」誌を創刊。取締役、常務、専務主筆・編集局長、代表取締役社長を歴任。2014年に独立し、佃モビリティ総研を開設。自動車関連著書に「トヨタの野望、日産の決断」(ダイヤモンド社)など。執筆活動に加え講演活動も。

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株式会社アーサメジャープロ エグゼクティブコンサルタント。PR/危機管理コミュニケーションコンサルタント、メディアトレーナー。自動車業界他の大手企業をクライアントに持つ。日産自動車、グローバルPR会社のフライシュマン・ヒラード・ジャパン、エデルマン・ジャパンを経て、2010年にアーサメジャープロを創業。東京大学理学部卒。

福田 俊之

1952年東京生まれ。産業専門紙記者、経済誌編集長を経て、99年に独立。自動車業界を中心に取材、執筆活動中。著書に「最強トヨタの自己改革」(角川書店)、共著に「トヨタ式仕事の教科書」(プレジデント社)、「スズキパワー現場のものづくり」(講談社ピーシー)など。