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2015年10月10日 震災から復旧 米沢高等工業学校本館
2015/12/01
小白川キャンパス(2)消費電力 P = 864.4 kW 2015年12月01日(火)-H27 米沢キャンパス(1)消費電力 P = 1359.84 kW

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足立区都市農業公園

米沢高等工業学校本館ガイドブック(案)

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情報化社会とインターネット

エネルギー変換化学特論

炭素材料と導電助材

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研究ノート
2015年12月
DF理科実験教室@南相馬
見守っチャオのFTPがアップロードできない
子供のおもちゃの電池交換はドライバーが必要<キノマクリエイトで改善
懇親会@京都市
オムロンショールーム見学
朝日新聞京都工場工場見学
京セラショールーム見学
研究ノート…
学会発表

IoTを駆使した鉛電池の劣化メカニズムの推定とバッテリーマネジメントシステムの最適化

IoTを駆使した鉛電池の劣化メカニズムの推定とバッテリーマネジメントシステムの最適化 浜津貴大1,本田敦哉1,伊藤智博2,立花和宏2,仁科辰夫2 山形大工1,山形大学術2 ・序論 自動車、太陽電池、バックアップ用として使用されている鉛電池は今後ますますの需要が見込まれる。しかしながら鉛電池はサイクル寿命が短く、重量がかさむために、その交換のための出張・人件費がコストを増大させるという課題がある。そこで本研究ではIoTを駆使して鉛電池の劣化メカニズムを推定し、将来のネットワーク社会に最適な鉛電池の活用システムについて提案することを目的とする。 ・実験方法 POTENTIOSTAT/GALVANOSTATによる 鉛電池の充放電曲線を手動測定とWeb測定で 行い、それぞれを比較した。 ・実験結果 クラウドを用いて電池の電力監視を行い、 鉛電池の内部抵抗を求めるができた。 ・結論 ネットワークを通じて内部抵抗の上昇の程度を測定によって大量の鉛電池のサルフェーションの状態をビックデータとしてデータベースに蓄積できる可能性を見出した。

浜津貴大, 本田敦哉,伊藤智博, 立花 和宏仁科 辰夫 ,第46回セミコンファレンス・第28回東北若手の会 (2015).

リチウムイオン二次電池正極活物質の表面電荷が活物質内部のリチウム移動速度に及ぼす影響

リチウムイオン二次電池正極活物質の表面電荷が活物質内部のリチウム移動速度に及ぼす影響 石川智士1,仲島康平1,伊藤智博2,立花和宏2,仁科辰夫2 山形大工1,山形大学術2 [序論]筆者らは活物質表面の極性が活物質の反応速度に大きな影響を及ぼすことを見出している。本研究では活物質の表面電荷が、活物質内部におけるリチウムの移動にどのような影響を及ぼすかを考察し、高い反応性を有する活物質に適切な電極設計の指針を提案することを目的とする。 [実験]活物質として2種類のマンガン酸リチウムを使用した活物質について誘電率や表面状態を測定し.さらに活物質を金集電体に打ち込み、サイクリックボルタモグラムより、リチウムイオンの酸化還元に伴う2つ電流ピークを観察した [結果]図1に示すように、LiMn2O4①ではLiMn2O4②の7倍近い電流と、酸化還元に伴う2つの電流ピークが観察された.2つのシャープな電流ピークが観察されたLiMn2O4①が,表面の酸素原子の比が高く,見かけの誘電率も高い傾向を示した。 [結論]誘電率の高い活物質を用いたセルでは見た目の誘電率が低い活物質を使用したセルと比較し

石川智士, 仲島康平, 伊藤 智博立花 和宏仁科 辰夫 ,第46回セミコンファレンス・第28回東北若手の会 (2015).

2V級水系リチウム電池の充電過程における競合反応について

2V級水系リチウム電池のスラリーの充電過程における競合反応について 黒澤大輝1、小室直人1、伊藤智博2、立花和宏2、仁科辰夫2 山形大工1,山形大学術2 【緒言】筆者らは水系でリチウム電池の正極活物質を使用した2Vの起電力を示す水系の電池を報告している。本研究では、その報告を受け、2V級水系リチウム電池の充電過程に競合する酸素発生が充電反応に対してどの程度の電流効率なのか、それが電池性能にどのような性能をおよぼすか、また電池性能を向上させるためにどのような方策があるかを検討することを目的とする。 【実験方法】活物質としてLiNi1/3Mn1/3Co1/3O2を用い、PVDF、アセチレンブラックを含む炭素分散スラリーとともに混練し合材スラリーとした。これをアルミニウム、チタン集電体に塗布したあと乾燥させ合材スラリー電極とした。作成した電極を作用極とし、対極にZn、参照極にAgCl│Ag、電解液にLiNO3水溶液を用いた三極式セルを組み、サイクリックボルタンメトリーによりアノード分極挙動を調べた。 【実験結果】アルミニウム集電体では参照極にAgCl│Agに対して1.5Vまで分

黒澤大輝, 小室直人, 伊藤 智博立花 和宏仁科 辰夫 ,第46回セミコンファレンス・第28回東北若手の会 (2015).

導電性高分子の接触がアルミニウムのアノード酸化皮膜の空間電荷層に及ぼす影響

電性高分子の接触がアルミニウムのアノード酸化皮膜の空間電荷層に及ぼす影響 関口理希1,木戸萌乃1,伊藤智博2,立花和宏2,仁科辰夫2 山形大工1,山形大学術2 【序論】筆者らは固体表面の極性がアルミニウムのアノード酸化皮膜の空間電荷層に影響を及ぼし、リチウム電池の活物質の種類と電池の内部抵抗の関係について定式化した。本研究では極性を持つ導電性高分子ならびにそのドーパントの持つ官能基の極性がアルミニウムのアノード酸化皮膜の空間電荷層にどのような影響を及ぼすのかを調べ、耐電圧や漏れ電流との関係の定式化を試みることを目的とする。 【実験】ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸の水分散液とアセチレンブラックの水分散液を1:1で混ぜたものをアルミ箔にディップ塗工した。塗工したアルミをアノード、対極にアルミ箔、電解液にアジピン酸アンモニウム水溶液を用いてセルを組み、定電流を流したときの電位の変化を記録した。 【結果】実験で得られた電位―電流曲線を図1に示す。アセチレンブラックに導電性高分子分散液を混合すると電位上昇が確認できた。アセチレンブラックが接触した場合アノード

関口理希, 木戸萌乃, 伊藤 智博立花 和宏仁科 辰夫 ,第46回セミコンファレンス・第28回東北若手の会 (2015).

M2M通信技術によるIoTに注目した電池監視システムの開発および電気化学測定

M2M通信技術によるIoTに注目した電池監視システムの開発および電気化学測定 伊藤智博1,浜津貴大2,本田敦哉2,立花和宏1,仁科辰夫1 山形大学術1,山形大工2                                 【序論】近年,電圧入力,デジタル出力,PWM出力などが標準で搭載され,小型でインターネットに接続できるIoTデバイス「Kinoma Create」が発売された.本研究ではIoTを駆使して電池の劣化メカニズムの推定や電気化学測定へ試み,将来のネットワーク社会に最適な電気化学測定システムの提案を目的とする. 【方法】Kinoma Createのデジタル出力にリレーを接続して充放電のリモート制御回路を作成した.市販のニッケル水素電池と充電器を用いて充電回路を作成した.放電負荷として豆電球を使用した. 【結果】図1にリモート制御および手動によるニッケル水素電池の放電カーブを示す.リモート制御および手動による測定結果から電池の内部抵抗を計算すると300mΩとなった. 【結論】Kinoma Createを使用することで,小型で安価にインターネットから,電池の充放

伊藤 智博, 浜津貴大, 本田敦哉, 立花 和宏仁科 辰夫 ,第46回セミコンファレンス・第28回東北若手の会 (2015).

高速充放電マンガン酸リチウム電池に使うスラリー電極の最適設計

伊藤らは金集電体に活物質であるマンガン酸リチウム電池を打ち込み,活物資のみの性能のハーフセルで評価し,見かけの比誘電率が高いマンガン酸リチウムがCレートが高いことを報告している.しかし,比誘電率が高いマンガン酸リチウムは,スラリーを混錬し,アルミニウムに塗工して電池を組むとその性能が失われる.そこで,本研究では高速充放電マンガン酸リチウム電池に使うスラリーの最適設計について報告する. アルミニウム原箔と相互拡散層処理を施したアルミニウム箔に高いレート特性を示すマンガン酸リチウム含むスラリーを塗工して電解セルを組み,CV測定したところ相互拡散層処理アルミニウムのほうが内部抵抗が低減した.また,スラリーに含まれるPVDFの割合を1%から10%に増量することで,内部抵抗が半分になった.

関根慧, 石川智士,伊藤智博,立花和宏,仁科辰夫 ,平成28年度 化学系学協会東北大会 (2016).

導電性高分子分散液の乾燥条件と残留水分が固体アルミ電解コンデンサの性能に与える影響

導電性高分子固体アルミニウム電解コンデンサーにおいて,導電性高分子材料をアルミニウム箔に塗工後の乾燥条件(温度,圧力)が アルミ電解コンデンサのスペックに影響を及ぼすことがわかった.特に,高温で乾燥したときは,常温と比較して内部抵抗が増大し,さらに,静電容量の減少が確認された.この静電容量および内部抵抗の増大は,高温条件化において,アルミニウムと水が反応して,酸化皮膜が成長し,静電容量の減少および内部抵抗の増大になった可能性が高い. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/56307/56307_11.asp

増子勝一, 仲島康平, 関口理希望, 伊藤智博,立花和宏, 仁科 辰夫 ,平成28年度 化学系学協会東北大会 (2016).

粘土鉱物分散水溶性ゲルを使用した電池のアルミニウム酸化皮膜の抵抗低減メカニズム

アルミニウムの表面には,酸化皮膜が存在することが古くから知られており,この酸化皮膜があることによりアルミニウムの酸化還元電位 E=-1.68V vs. SHEより高い電位でしか,平衡電位を示さない.著者らは,Al| NaCl(aq) | CuとAl|粘土鉱物水溶性ゲル|Cuの2つのアルミニウム電池を作成し,それぞれの起電力を測定した結果, Al| NaCl(aq) | Cu E=0.5V , Al|粘土鉱物水溶性ゲル|Cu E=1.0V, となり,粘土鉱物水溶性ゲルによって,自然酸化皮膜が表面に存在するアルミニウムの電極電位が下がった.本研究では,粘土鉱物分散水溶性ゲルを使用した電池のアルミニウム酸化皮膜の抵抗低減メカニズムの解明を検討した. ⇒600@卒論;

白谷貴明, 樋口翔太,関口理希, 伊藤 智博立花 和宏仁科 辰夫 ,平成28年度 化学系学協会東北大会 (2016).

学会…
2017/10/24 3:46:23