SrBi2Ta2O9強誘電体メモリを創ろうとして1996年頃、研究した。 誘電体をコンピューターのメモリに応用するのは、ずいぶん昔から考えられていた。
SrBi2Ta2O9強誘電体 未来計算メモリデバイス◆物理学
SrBi2Ta2O9強誘電体メモリを創ろうとして1996年頃、研究した。 誘電体をコンピューターのメモリに応用するのは、ずいぶん昔から考えられていた。
アルミ空気電池とアルミ銅電池 自作
アルミニウム空気電池は、 簡単に自作できる教材としては優れているが、 アルミニウム金属を材料とする点で、 電気を効率よく貯めているとは言えないようだ。 アルミニウム空気電池の副産物であるアルミニウム水酸化物などを 回収して金属アルミニウムに戻すのに電気が大量に必要だからという理由がある。 二次電池化して充電できるアルミ空気電池電池も一部開発されているようだが、 高度すぎて真似できない。 電圧を上げようとするのは材料的に難しい。 電流を上げるためには、シャープペンシルを使っている限り炭素の表面積は一定である。 アルミニウムの表面積を増やすことがカギになると思って、 アルミをたくさん使ってみても電流は伸びない。 炭素棒ではなく、銅箔を正極にする方が 電流は多く流れる。 つまり、アルミ空気電池よりもアルミ銅電池の方が、電流が稼ぎやすい。 1)硫酸銅と塩酸の溶液に亜鉛と銅箔を突っ込んで電池にすると、銅が正極の電池になる。 2)硫酸銅と塩酸の溶液にアルミ箔と銅箔を突っ込んで電池にすると、銅が正極の電池になる。 3)硫酸銅と塩酸の溶液に炭素(シャープペンシル芯)と銅箔を突っ込んで電池にすると、銅が負極の電池になる。 4)硫酸銅と塩酸の溶液に炭素(シャープペンシル芯)とアルミ箔を突っ込んで電池にすると、アルミ箔が負極の電池になる。 以上の電池を酸化還元電位を基にまとめると、 アルミ、-1.6 亜鉛、-0.7 水素、0 標準水素電位(V) 銅、+0.3 ヨウ素、+0.5 酸素、+1.2 という文献値がある。 +Cu/Zn-(1.0V) +Cu/Al-(1.9V) +O2/Cu-(0.9V) +O2/Al-(2.9V) という電池特性を計算上はもつ。 銅は正極になったり負極になったりするが、 アルミは常に負極です。卑金属だからね。 昨日は、空気アルミ電池が電圧を稼ぐときには一番いいと思えたけれど、 電流が欲しいときには、電極面積が大きくしやすいアルミ銅電池もいいね。 素焼きで仕切ってるとダニエル電池風で電圧が稼げる。 仕切らずに溶液で電池を組むとボルタ電池風で簡単。 電解液でティッシュを湿らせて電極で挟み込むことも簡単に乾電池風にできます。 酸化剤であるH2O2を電解液に混ぜるのが、簡単にできる電流アップ法。 http://sai.ooiso.net/r19/990818/000.html 備長炭と銅で実測0.48V 備長炭とアルミで実測0.98V 銅とアルミで0.51V というデータが載ってました。 電圧は、アルミ空気が一番大きいというのは理論とも私の実験とも一致してます。 電解質では、OH-とH+は特に大きな働きをします。 中性とアルカリ性と酸性では、輸率変わります。 中性でもっとも低くなって、電流が流れにくいです。 銅アルミ電池では食酢や塩酸では電流値が大きくなります。 銅が析出してアルミが溶けるという単純な機構を考えると、 酸によってアルミが溶けやすくなるんでしょうね。 アルミを溶かすには出来たら酸化性の酸にしたいところです。 これもH2O2を加える理由でしょう。 両性金属のアルミを溶かすには、アルカリにする方法もあります。 電解液にKOH,NaOHを使うのもアルカリ電池としていいのかもしれません。 アルカリの方が扱いが難しいので、 酸性電池を作る方がよさそうですね。 いずれにしてもpHが7から遠いところで電解質が働きやすいというのも 電池特性と関係してますね。 2023年3月 寒天で炭素粉と塩水を固めて電池自作していた。
アクリル樹脂スポンジ状に作り替えるリサイクル技術 大阪大学の宇山浩教授
アクリル樹脂のスポンジの新技術に注目していた。
アクリル樹脂を溶かしてスポンジ状に作り替えるリサイクル技術を大阪大学の宇山浩教授が発見。
アクリル樹脂は70年の歴史がある古典的化学樹脂。
それが水とアルコール混合液に溶ける。アクリルを粉末化してから溶かす。粉末の粒の大きさは不明。
温めて溶けた液体を室温で放置すると0.3ミクロン(300ナノ)の粒子が連なる多孔体になる。
成形が自由なので吸着剤としても期待できる。
一言その1
溶けたのかなあ?粉末化で細かくなって、溶液にコロイド状になってるんじゃないかなあ。
まあ、理論は重要じゃないのかな。
その2
吸着剤として使うときの使用環境が狭いんじゃない?熱さや薬品に対して弱いと使いづらいんじゃ?
その3
リサイクル後のアクリルの用途を考えるのが、これから楽しみですね。
その4
アクリルだけじゃなくてあらゆる素材が似たような手法で多孔体スポンジ状になるんじゃないかな。
リサイクルと省資源って大事だからね。
その5
車のボディーがスポンジならへこまないのに!って思った。
血液の鉄の酸化還元で筋肉を動かす 大腸と鼻腔の左右差を無意識に使いこなす排出ポンプ
【健康法 血液と大腸】血液は酸素を運ぶ。細胞はATPのリン酸部分を酸素を使い酸化して熱やエネルギーを取り出す。筋肉は電気信号を受けて縮む。脳が電気信号の出し方を学習している。エネルギーと信号を分けて考えるほうが合理的だろう。EVよりガソリン車がパワーが出る。
水素吸蔵合金の液体電池
ペットボトル内の鉄空気電池で高出力
ボトル型全寒天鉄空気電池を自作
炭素電極内に鉄液が入り込むと鉄液単独より酸化されやすいのか?
ナトリウム空気電池を計画 リン酸鉄ナトリウムの電極にしたい
新規な鉄液フロー空気電池を考案
アルミニウム蓄電池 千葉大学津田哲哉教授
鉄空気電池の電極の抵抗値を測定した Make an iron-air battery and Measured resistance
鉄空気電池を作る。
鉄電極はスポンジを食塩水寒天で固めたもの。
空気極は活性炭を寒天で固めたもの。
寒天で一体成型されている。
スポンジの内側にはステンレス電極が挿入されている。
電池はスポンジの外側のステンレス電極の間で充電される。
充電液は鉄錆液(鉄粉と酢)で、酢酸鉄を含んでいると思う。
鉄さび液は赤褐色である。
外部電極とスポンジを錆液に浸し、スポンジ内部が十分に錆びるようにする。
錆がスポンジ内部で十分に赤褐色になるまでスポンジを充電する。
3.0ボルトで約0.4A~1.2A。
炭の電極が上になるように水平に充電する。
上部の炭がスポンジの鉄に接触するまで充電する。
放電は
40mAが初期の最大値で、すぐに下がる。
30秒ほどで20mA以下に下がる。
60秒後には5ミリアンペア。
電圧は最高で560ミリボルト。
電流の低下と同時に低下し、200ミリボルトを下回る。
赤茶色のスポンジの抵抗値を測定。
充電後20時間。
約15キロ・オーム。
炭電極は約40オーム。
還元中は、鉄スポンジは低い抵抗のようだ。
その後の放電中に抵抗値が上がり、15,000オームまで上がる。
その後の放電時に酸化されて15000オームにまで上がってしまう。
この抵抗値が上がることで電池の電圧が下がり、電流値も下がる。
酸化鉄は抵抗が高いので、鉄空気電池の宿命だ。
鉛は酸化物の抵抗が低いので鉛蓄電池としてうまく働く。
鉄が還元されたときに金属粉となって、酸化時に酸化鉄粉になるような
電池の仕組みのままでは電圧低下は免れない。
酸化時に炭素の層間にインターカレーとして鉄の水酸化物となるような
アルカリ性にすることで鉄空気電池の特性は改善するだろう。
電池はアルカリ性なのが当たり前なのかもしれない。
酸性のままでは鉄空位電池の特性を上げるのは難しい。
Make an iron-air battery.
The iron electrode is made of sponge hardened with brine agar.
The air electrode is activated carbon solidified with agar.
It is moulded in one piece with agar.
A stainless steel electrode is inserted inside the sponge.
The battery is charged between the stainless steel electrodes on the outside of the sponge.
The charging liquid is iron rust liquid (iron powder and vinegar), which I believe contains iron acetate.
The iron rust solution is reddish-brown in colour.
The external electrode and sponge are immersed in the rust solution so that the inside of the sponge is sufficiently rusted.
Charge the sponge until the rust is sufficiently reddish-brown inside the sponge.
Approximately 0.4 A to 1.2 A at 3.0 volts.
Charge horizontally so that the charcoal electrodes are on top.
Charge until the charcoal at the top is in contact with the sponge iron.
The discharge should be
40 mA is the initial maximum value, which quickly drops.
After 30 seconds or so, it drops below 20 mA.
After 60 seconds, 5 mA.
The maximum voltage is 560 millivolts.
It drops as the current drops and falls below 200 millivolts.
Measured resistance of the reddish-brown sponge.
20 hours after charging.
Approx. 15 kilo-ohms.
Charcoal electrode is about 40 ohms.
During reduction, the iron sponge seems to have a low resistance.
During subsequent discharges, the resistance increases and rises to 15,000 ohms.
During subsequent discharges, it is oxidised and rises to 15,000 ohms.
This increase in resistance lowers the voltage of the battery and the current value.
Iron oxide has high resistance, which is the fate of iron-air batteries.
Lead works well as a lead-acid battery because of the low resistance of the oxide.
Iron becomes a metallic powder when it is reduced, like iron becomes iron oxide powder when it is oxidised.
If the battery mechanism remains the same, voltage drops cannot be avoided.
such that the iron hydroxide becomes iron hydroxide as an intercarry between the layers of carbon during oxidation.
The characteristics of iron-air batteries would be improved by making them alkaline.
The battery may be alkaline as a matter of course.
It is difficult to improve the properties of iron-vacancy batteries if they remain acidic.
Need of iron-air battery for power demand response 鉄空気電池の使い道
やしがら活性炭を使って鉄空気電池で放電電流値が向上
やしがら活性炭を使って鉄空気電池で放電電流値が向上できた。
The discharge current value of an iron-air battery could be improved by using coconut activated carbon.
The resistance is measured by placing coconut charcoal in salt water agar.
Salt water is saturated at 40g/100ml.
Palm bark activated carbon is a commercial product used to purify water for tropical fish.
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Activated carbon is crushed pieces of about 1.5mmΦ.
It has been crushed using a coffee grinder and surfactant has been added to make it easier to disperse.
The resistivity values are
Activated carbon 6 Ohm
Activated carbon agar 130 Ohm
Activated charcoal powder agar 130 Ohm
About the same as salt water, from 120 ohms to 150 ohms.
Activated carbon alone is 5 to 6 ohms.
The agar portion determines the resistance.
The resistance as activated carbon is low enough.
When an iron-air battery is assembled,
The current during charging is high.
At 3.0 volts, more than 1.0 amperes flows through an electrode of about 20 square centimetres.
It can be charged to over 50mA/square centimetre.
A handmade iron rust solution containing iron acetate is used for charging.
The iron in the rust solution is reduced by adding it to the sponge agar to form an electrode.
The charcoal and iron parts are bound together by the agar.
Kitchen paper is not used as a separator.
The discharge current is high. A maximum of 20 mA can be produced.
The previous iron-air battery with bamboo charcoal produced less than 1 mA.
This is much less than the charge current.
The maximum battery voltage is 420mV.
Both current and voltage drop rapidly, to less than half in about 30 seconds.
The current drops to about 5mA and the voltage to about 180mV, where it stabilises for a while.
The voltage and current have increased as expected, but they are dropping rapidly,
They fall rapidly.
There seems to be a point in the agar between the charcoal and the iron where the two mix.
This is probably where the high current was reached.
I suspect that the reason for the sudden drop in current is that the charging current is too high.
I will try charging the battery more slowly.
The amount of charcoal in the charcoal agar is also surprisingly low.
There are areas where there is too much agar and the charcoal is not in direct contact with the agar.
I will try adding more charcoal.
Powder will not change the resistance, but try mixing large charcoal and powder.
If the charcoal is packed tightly into the agar and in contact with each other, the resistance of the charcoal agar should decrease more.
Translated with DeepL.com (free version)
鉄空気電池の放電電流値は、やしがら活性炭を使用することで改善される可能性がある。
抵抗値は塩水寒天にやしがら活性炭を入れて測定する。
塩水は40g/100mlで飽和している。
ヤシガラ活性炭は熱帯魚の水質浄化に使用される市販品。
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活性炭はΦ1.5mm程度の破砕片です。
コーヒーグラインダーで粉砕し、界面活性剤を加えて分散しやすくして寒天に加えたものです。
抵抗値は
活性炭 6オーム
活性炭寒天130オーム
活性炭粉寒天 130オーム
塩水とほぼ同じ、120オームから150オーム。
活性炭のみでは5~6オーム。
寒天の部分が抵抗を決める。
活性炭としての抵抗は十分低い。
鉄空気電池を組み立てた場合、充電時の電流が大きい。
3.0ボルトの場合、約20平方センチメートルの電極に1.0アンペア以上が流れる。
1平方センチメートルあたり50mA以上の充電が可能だ。
充電には酢酸鉄を含む手作りの鉄錆溶液が使われる。
さび液の鉄分をスポンジ寒天に加えることで還元し、電極を形成する。
炭と鉄の部分は寒天で結合している。
キッチンペーパーはセパレーターとして使用しない。
放電電流は大きい。最大で20mAを発生させることができる。
以前の竹炭を使った鉄空気電池での放電電流よりずっと大きい。
以前の竹炭入り鉄空気電池は1mA以下だった。
これは充電電流よりはるかに少ない。
電池電圧は最大420mV。
電流も電圧も急速に低下し、約30秒で半分以下になる。
電流は約5mA、電圧は約180mVまで下がり、そこでしばらく安定する。
電圧と電流は予想通り増加しているが、急速に低下している、
急激に落ちる。
寒天の炭と鉄の間に、両者が混ざり合うポイントがあるようだ。
おそらくここが高電流に達した理由がある場所だろう。
電流が急激に下がったのは、充電電流が高すぎるからではないだろうか。
もっとゆっくり充電してみます。
炭寒天の炭の量も驚くほど少ない。
寒天が多すぎて、炭が寒天に直接触れていない部分がある。
炭の量を増やしてみようと思う。
粉でも抵抗は変わらないが、大きな炭と粉を混ぜてみる。
寒天の中に炭がぎっしり詰まっていて、炭同士が接触していれば、炭寒天の抵抗はもっと下がるはずです。