東北大学ら研究グループ、マグネシウムと紙を使用した環境負荷の低い新型電池を開発

東北大学材料科学高等研究所、電力中央研究所の小野新平上席研究員、東北大学発ベンチャーのAZUL Energy株式会社、英国のスタートアップAMPHICOからなる研究グループは、安全な触媒、紙、マグネシウムを基にした「金属空気紙電池」を作製した。

この「金属空気紙電池」は、燃料電池と金属空気電池の一種であるマグネシウム空気電池を、独自の安全な電極触媒と紙を基に作製されている。環境負荷の高い重金属やプラスチックをほとんど使わず、塩水をトリガーにウェアラブルデバイスを駆動するのに十分な1.8 Vの電圧と、100 mW/cm2以上の出力、968.2 Wh/kg(Mg)の容量を示す。

また、「金属空気紙電池」は土壌や海水中に豊富に存在するマグネシウム、安全な触媒、紙、炭素などで構成されているため、廃棄時の環境負荷が低く安全だ。そのため、ウェアラブルデバイスや非常用電源などへの応用が期待されている。

なお研究グループは、塩水をトリガーとして発電する特徴を活かし、ウェアラブル酸素飽和度SpO2測定器の電源として(トップ画)、また、溺れた際に要救助者の位置を特定するGPSセンサを搭載したスマートライフジャケットの電源として利用できることを実証した。

東北大学ら研究グループ、マグネシウムと紙を使用した環境負荷の低い新型電池を開発
左:金属空気紙電池の模式図と性能 右上:様々なウェアラブルデバイスへの実装 右下:用いた正極触媒の作製方法

この研究成果は、現地時間の3月18日に英国化学会による科学誌「RSC Applied Interfaces」のオンライン速報版に掲載され、同誌の「outside cover」にも採択されたのだという。

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