바카라 사이트 주소 변화로 전기를 생성 할 수있는 "바카라 사이트 주소 변동 배터리"의 성능 향상

최고 연구원 인 Komazaki Tomoaki, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (이하 AIST”), 인간 확장 연구 센터 (National Research Institute) (National Research Institute) (National Research Institute) (National Research Institute of Advanced Industrial and Technology) (이하 위로한 연구원, Hirama hirame), Hirama의 국립 연구소 (National Research Institute of Advanced Industrial Instit 수석 연구원 인 Suemori Koji는 연구 센터의 이사 인 Uemura SEI 최고 연구원 인 Uemura SEI는 전자 회로를 구동 할 수있는 시점까지 개선 된 바카라 사이트 주소 가변 배터리를 개발했으며 바카라 사이트 주소 변화를 사용하여 4 개월 이상 무선 센서를 운전하는 데 성공했습니다

바카라 사이트 주소 변동 배터리 배터리는 낮과 밤 바카라 사이트 주소 변화를 사용하여 전기를 생성하므로 바카라 사이트 주소 수준이 일정한 환경을 제외하고 어디서나 전기를 생성 할 수 있으므로 새로운 것을 만들 수 있습니다환경 발전기술로서, 작은 무선 센서와 같은 전원에 사용될 것으로 예상됩니다 지금까지 발전 출력은 낮았으며 전자 회로를 구동하기에 충분하지 않았습니다 그러나, 우리는 이제 세라믹 고체 전해질 막을 사용하여 출력을 개선하고 4 개월 이상 작은 무선 센서를 성공적으로 구동했습니다 이를 통해 배터리를 교체하지 않고 유지 보수가없는 무선 센서를 사용할 수 있습니다 교량 아래 또는 기계 제어 패널과 같은 태양 전지를 사용할 수없는 어두운 곳에서도됩니다

이번에 개발 된 바카라 사이트 주소 변동 배터리는 바카라 사이트 주소 변화를 사용하여 발전의 열역학적 이론을 도출하는 바카라 사이트 주소 변동 배터리입니다반 정적 사이클우리는 이론적으로 효율적인 100%로 전기를 생성 할 수 있음을 밝혔습니다 이 이론을 사용하여 바카라 사이트 주소 가변 배터리의 성능을 향상시키는 연구가 기대할 수 있습니다

이 연구의 세부 사항은 2025 년 1 월 21 일 (중앙 유럽 표준 시간)에 제공 될 예정입니다고급 에너지 및 지속 가능성 연구"에 게시 또한 MEMS Sensing & Network System Exhibition 2025에서 발표 될 예정이며, 도쿄 빅 스펙트 (Koto-Ku, Tokyo)에서 열리는 전시회는 1 월 29 일부터 31 일까지 2025 년까지

인프라 보존 및 농업과 같은 분야에서 IoT 기술 및 센서를 사용하여 더 똑똑한 모니터링에 대한 희망이 있지만 사이트에 설치된 센서의 전원 공급 장치를 확보하는 것은 어려운 일이었습니다 건조 배터리 및 기타 배터리를 정기적으로 교체해야하며 태양 전지는 어두운 곳에 적합하지 않습니다 이와 관련하여 바카라 사이트 주소 가변 배터리는 낮과 밤 동안 바카라 사이트 주소의 변화를 사용하여 전기를 생성하므로 어느 위치에서도 전기를 생성 할 수 있으며 소형 무선 센서 및 기타 장치의 전원으로 사용될 것으로 예상됩니다

AIST는 Delique 기반 무기 소금 수용액의 수분 흡수 효과를 차등 염분 발전 기술과 결합하여 바카라 사이트 주소의 변화를 통해 전기를 생성하는 장치를 개발하고 있습니다 (바카라 족보 : 공기의 습도 변화를 사용하여 바카라 족보를 생성하는)

지금까지 개발 된 바카라 사이트 주소 변동 배터리에서, 바카라 사이트 주소 변화로부터 얻은 많은 에너지는 내부에 사용 된 중합체 기반 양이온 교환 막의 수분 투과성으로 인한자가 전하로 낭비되었습니다 따라서 전기를 생산하여 얻은 전력은 작았으므로 전자 회로를 구동하기가 어렵습니다 따라서, 우리는 수분을 스며 들지 않는 세라믹 고체 전해질 막을 사용하여 자체 전하를 완전히 제거하여 고전력 바카라 사이트 주소 가변 배터리를 개발했습니다

또한, 바카라 사이트 주소 변화를 사용한 발전의 열역학적 이론은 지금까지 확립되지 않았으며, 특정 바카라 사이트 주소 변화가 적용될 때 바카라 사이트 주소 가변 배터리에서 추출 할 수있는 최대 에너지와 이론 최대 발전 효율은 알려지지 않았다 바카라 사이트 주소 가변 배터리의 출력을 개선하는 것 외에도 현재 연구는 이론을 도출하고 보여줍니다

이 연구 및 개발은 NEDO (National Research and Development Agency, New Energy and Industrial Andustrice Development Agency)의 NEDO (National Research and Industry and Industrial Agencication Agency)의 NEDO의 주요 연구 프로그램/미확인 챌린지 2050 프로젝트, "바카라 사이트 주소 변수 발전 장치의 연구 및 개발"(2019-2023)에 의해 지원됩니다

바카라 사이트 주소 가변 배터리의 성능은 모든 고고 상태 배터리에 사용되는 리튬 이온 전도성 세라믹 고체 전해질 멤브레인을 사용하여 크게 개선되었습니다 바카라 사이트 주소 변동 배터리는 전기를 생성하기 위해 공기의 바카라 사이트 주소 변화를 사용하는 발전 요소입니다 대기 (개방형 탱크) 및 폐쇄 챔버 (닫힌 탱크)에 개방 된 실내는 고혈당 전해질 (리튬 염화물 수용액)과 전극을 함유하고 개방형 탱크와 폐쇄 탱크는 양이온 교환 막에 의해 분리됩니다 주변 바카라 사이트 주소가 변할 때, 물은 개방 탱크의 전해질로부터 증발되거나 전해질이 공기의 수증기를 흡수하여 농도가 변화합니다 폐쇄 탱크가 밀봉되어 있기 때문에 바카라 사이트 주소의 변화로 인해 전해질의 농도가 변하지 않으며, 개방 탱크와 폐쇄 탱크 사이에 농도 차이가 발생하여 전극 사이의 전압이 발생합니다 지금까지, 중합체 기반 막은 양이온 교환 막으로 사용되었습니다 중합체 기반 양이온 교환 막은 양이온 외에 수분을 통과 할 수 있으므로, 바카라 사이트 주소의 변화로 인해 배터리 내부 전해질의 농도의 차이가 있더라도 삼투압은 수분을 전달하여 농도의 차이를 감소시킨다 바카라 사이트 주소 가변 배터리의 전압은 밀도 차이에 의해 생성되므로 밀도 차이의 감소는 전압의 감소를 초래합니다 이 현상은 전압이 방전 없이도 감소하기 때문에 자체 전하라고합니다 이전의 연구에 따르면 전통적인 바카라 사이트 주소 가변 배터리에서 자체 전하로 인해 많은 에너지가 낭비되는 것으로 나타났습니다

이 연구의 특징은 기존의 폴리머 기반 양이온 교환 막 대신에 수분에 스며 들지 않는 리튬 이온 전도성 세라믹 고체 전해질 막인 것입니다 이를 통해 자기 분비물을 제거하고 이전보다 더 높은 발전을 가능하게합니다 그림 1은 개발 된 바카라 사이트 주소 변동 배터리의 구조와 사진을 보여줍니다 크기는 W35 x D35 X H5 mm이며, 내부 다이어프램으로 사용되는 20 μm 두께의 유리 세라믹 전해질 막 (Ohara Co, Ltd가 제조 한 LICGC ™ SP-01)입니다

그림 2 (a)는 실험 환경에서 90% 바카라 사이트 주소에서 완전히 배출 된 후 바카라 사이트 주소가 30%로 감소하면 바카라 사이트 주소 변동 배터리의 최대 전력 출력을 보여줍니다 최대 출력은 25MW이고 막 영역 당 전력 밀도는 436 µW cm^-2그랬습니다 이것은 기존의 폴리머 기반 양이온 교환 막을 사용할 때 얻은 전력 밀도 (64 µW cm)입니다^-2) 크기의 68 배에 해당하며 출력이 크게 증가합니다 그림 2 (b)는 야외 에서이 바카라 사이트 주소 가변 배터리의 출력을 지속적으로 측정 한 결과를 보여줍니다 낮과 밤 사이의 바카라 사이트 주소의 변화로 인해 3 개월 이상 발전이 가능하며 기간 동안의 최대 출력은 348 µW (604 µW cm)입니다^-2), 평균 출력은 175 µW (30 µW cm^-2)입니다 이 평균 출력은 무선 센서와 같은 전원 절약 전자 회로를 구동 할 수있는 값입니다 이번에 개발 한 바카라 사이트 주소 변동 배터리는 실제 환경에서도 충분한 발전 성능을 가지고 있습니다

바카라 사이트 주소 가변 배터리로 전자 회로의 구동을 보여주기 위해 바카라 사이트 주소 가변 배터리로 구동되는 무선 센서를 개발했습니다 (그림 3 (a)) 이 무선 센서는 두 개의 바카라 사이트 주소 가변 배터리로 생성 된 전압을 제공합니다DC-DC Converter에 의해 향상됩니다 작은 리튬 이온 배터리 (용량 08 mAh)에 저장됩니다 리튬 이온 배터리에 저장된 전기를 사용하여 공기 온도, 바카라 사이트 주소 및 공기압을 측정하는 센서를 사용하고 무선 통신을위한 통합 회로는 10 분 간격으로 작동하며 센서의 측정 데이터와 리튬 이온 배터리의 전압 데이터가 무선으로 전송됩니다 스토리지 용 리튬 이온 배터리가 장착되어 있으므로 바카라 사이트 주소 가변 배터리가 전기를 생성하지 않는 경우에도 계속 작동 할 수 있습니다 이 무선 센서는 실외에 설치되었으며 데모 실험이 수행되었습니다 (그림 3 (b)) 이 데모 실험을 통해 4 개월 이상 무선 센서 데이터를 계속 전송할 수있었습니다 (그림 3 (c)) 실험이 처음 시작되었을 때 약 25V 인 리튬 이온 배터리의 전압은 약 10 일 만에 전하 (28V)로 증가했으며 전압은 2 개월 동안 완전 충전에 가깝게 유지 될 수있었습니다 그 후, 리튬 이온 배터리의 전압은 점차 감소했으며, 이는 바카라 사이트 주소가 변동성 배터리의 악화로 인해 생성 된 전기량의 양이 감소한 것으로 추정됩니다 바카라 사이트 주소 변동 배터리가 전기를 생성하는 동안 무선 센서가 작동되는 경우, 리튬 이온 배터리 전압은 약 25 일 동안 28V에서 20V로 떨어집니다 따라서 배터리가 더 이상 충전되지 않은 후에도 바카라 사이트 주소 가변 배터리로 전력이 공급되었으며 리튬 이온 배터리의 전압 강하가 느려져 오랜 시간 동안 운전할 수 있습니다 바카라 사이트 주소의 변화를 사용하여 전기를 생성함으로써 전자 회로가 4 개월 이상 구동 된 사례는보고되지 않았으며,이 데모 실험은 세계에서 첫 번째가 될 것입니다

우리는 또한 이전에 불분명 한 바카라 사이트 주소의 변화를 사용하여 열역학적 발전 이론을 도출하여 자체 전하가없는 바카라 사이트 주소 가변 배터리의 개발을 목표로합니다 이 열역학적 이론은 V-Q 다이어그램 (전압 충전 다이어그램)과 바카라 사이트 주소 전력 생성 사이클을 보여주는 바카라 사이트 주소 전력 생성 사이클을 보여주는 μ-N 다이어그램 (화학 전위-하이리 그래피 다이어그램)을 고안하여 특정 바카라 사이트 주소 변화가 적용될 때 바카라 사이트 주소 변수 배터리를 사용하여 추출 할 수있는 최대 에너지의 계산 및 이론적 최대 전력 효율성을 설명했습니다 이는 자체 전하가없는 개발 된 바카라 사이트 주소 변수 배터리가 준 정적 사이클 동안 100% 발전 ​​효율을 허용하는 우수한 발전 방법임을 보여 주었다 실험은 바카라 사이트 주소가 느려지고 준 정적 사이클에 가까울수록 발전이 증가 함을 확인했습니다 60% 발전 ​​효율을 달성하기 위해 96 시간의 매우 느린 바카라 사이트 주소 변화가 달성되었다 (도 4)

이 연구에서는 전자 회로를 구동 할 수있는 고전력 바카라 사이트 주소 가변 배터리를 개발하고 바카라 사이트 주소 가변 배터리의 열역학적 이론을 도출했습니다 이것은 바카라 사이트 주소 가변 배터리가 작고 자체 지원 전원으로서의 가능성을 보여 주었고 바카라 사이트 주소를 사용하여 발전에 대한 학문적 이해를 심화시키는 데 도움이되었습니다

우리는 이번에 개발 된 기술과 열역학적 이론을 사용하여 연구 개발을 수행하여 전력 출력을 더욱 증가시킬 것입니다 바카라 사이트 주소 가변 배터리를 실질적으로 사용하기 위해서는 내구성을 향상시키고 10 년에서 20 년의 수명이 필요하며, 이는 1 차 배터리보다 길며이를 달성하기 위해 연구 개발도 수행 될 것입니다

게시 된 잡지 :고급 에너지 및 지속 가능성 연구
논문 제목 : 매일 바카라 사이트 주소주기 및 열역학에 의한 히그로 전기 에너지 수확
저자 : Yusuke Komazaki, Taiki Nobeshima, Hiroshima, Yuichi Watanabe, Kouji Suemori 및 Sei Uemura
doi :https : //doiorg/101002/aesr202400342

전시 이름 : Mems Sensing & Network Systems Exhibition 2025
날짜 : 1 월 29 일 ~ 1 월 31 일, 2025
장소 : 도쿄 큰 시력
URL :https : //wwwoptojapanjp/mems/ja/
부스 번호 : 5D-11

환경 발전

환경에 존재하는 소량의 에너지를 사용하여 전기를 생성하는 기술 IoT 및 감지 응용 프로그램의 전원 배선 또는 기본 배터리에 의존하지 않는 자체 지원 전원을 실현하는 기술이 될 것으로 예상됩니다 에너지 수확이라고도합니다[참조로 돌아 가기]

반 정적 사이클

열역학적 평형에서 수행 된주기 여기서, 이것은 바카라 사이트 주소 변동 배터리 내부의 전해질과 공기의 증기가 가스 액체 균형에있는 동안 바카라 사이트 주소가 천천히 변하는 사이클을 나타냅니다[참조로 돌아 가기]

DC-DC Converter

DC 전압을 다른 값의 DC 전압으로 변환하는 전원 공급 회로[참조로 돌아 가기]