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Invention of novel photoelectrochemical battery utilizing electrolyzed-water fuel

Research Project

Project/Area Number 16K16227
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Design and evaluation of sustainable and environmental conscious system
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

Myo Than Htay  信州大学, 学術研究院工学系, 助教 (20590516)

Research Collaborator HASHIMOTO Yoshio  
SATO Unkai  
RODOLFO Cruz Silva  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords電解水電池 / 中和反応 / 酸性電解水 / 塩基性電解水 / 太陽光エネルギー / Water Battery / Electrolyzed-water / Solar energy / 炭素複合膜 / 光化学電池 / 電解水 / 再生可能エネルギー
Outline of Final Research Achievements

This research experimentally indicates the potential of extracting the electrical energy from neutralization reaction of the acidic and basic electrolyzed water, and a fundamental structure of light assisted Electrolyzed-water battery is established. The output voltage of the battery is depending on the difference of the concentration of hydrogen ions between the acidic and basic electrolyzed-water. A maximum output voltage of about 0.6 V (equivalent to about 72% of theoretical value) is realized in our prototype unit cell. We observed that it is possible to adjust the output current of the cell by either controlling the structure of the composite separator-film located between the two electrolyzed water or altering the intensity of light irradiated on it. The formation of highly resistive neutralized water is a major obstacle that cause decaying of the output characteristic as the neutralization reaction proceeds.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

【学術的な意義】本研究で確立させた電解水中和電池の起電力及び出力電流の依存パラメータの一部を解明できたことによって、今後のデバイス設計に必要な基礎情報として期待できる。
【社会的な意義】本研究で確立させた電解水中和電池は、消耗資源として海水(水)と太陽光のみを用いており、高効率デバイス機構の構築に成功した場合、持続可能な低環境負荷発電仕組みとして期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Effect of ultrasonically generated water vapor treatment on the Cu2ZnSnS4/CdS heterojunction-based photovoltaic cells2016

    • Author(s)
      Myo Than Htay, Ryosuke Fujimura, Remi Hasuike, Kazushi Takei, Noritaka Momose, Yoshio Hashimoto, Kentaro Ito
    • Journal Title

      Solar Energy Materials and Solar Cells

      Volume: 175 Pages: 765-776

    • DOI

      10.1016/j.solmat.2016.07.014

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Effect of temperature and light insolation on electrolyzed-water battery2019

    • Author(s)
      Kazuma Yazawa, Myo Than Htay, Yoshio Hashimoto
    • Organizer
      EMNANO2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electrolyzed-water treatment of Cu2SnS3 absorber thin films2019

    • Author(s)
      Maya Minamikawa, Myo Than Htay, Noritaka Momose, Kentaro Ito, Yoshio Hashimoto
    • Organizer
      EMNANO2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電解水電池の水素イオン濃度差依存性2018

    • Author(s)
      矢澤一真,ミョータンテイ,橋本佳男
    • Organizer
      平成30年度(2018年) 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 光補助電気分解法を用いた酸化グラフェンの還元2018

    • Author(s)
      伊東鉄人,橋本佳男,ミョータンテイ
    • Organizer
      平成30年度(2018年) 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 電解水電池2017

    • Author(s)
      ミョータンテイ,犬飼 智也,百瀬 成空,橋本 佳男
    • Organizer
      応用物理学会 , 第78回応用物理学会 秋季学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 大面積グラフェン成長に向けた基板表面処理の影響2017

    • Author(s)
      岩味雅基、ミョータンテイ、百瀬成空、浦上之、橋本佳男、伊東謙太郎
    • Organizer
      応用物理学会北陸信越支部 , 平成29年度(2017年) 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Cu2ZnSnS4薄膜の電解水処理2017

    • Author(s)
      武井一史、ミョータンテイ、蓮池玲美、百瀬成空、浦上法之、伊東謙太郎、橋本佳男
    • Organizer
      応用物理学会北陸信越支部 , 平成29年度(2017年) 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] コールドウォール型熱CVD 法による大面積グラフェンの作製2016

    • Author(s)
      岩味 雅基、ミョー タン テイ、蓮池 玲美、百瀬 成空、浦上 法之、橋本 佳男、伊東 謙太郎
    • Organizer
      応用物理学会北陸信越支部 , 平成28年度応用物理学会北陸信越支部学術講演会
    • Place of Presentation
      富山県民会館
    • Year and Date
      2016-12-10
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 電解水を用いた表面処理によるCu2ZnSnS4 薄膜への影響2016

    • Author(s)
      武井 一史、ミョー タン テイ、蓮池 玲美、百瀬 成空、浦上 法之、伊東 謙太郎、橋本 佳男
    • Organizer
      応用物理学会北陸信越支部 , 平成28年度応用物理学会北陸信越支部学術講演会
    • Place of Presentation
      富山県民会館
    • Year and Date
      2016-12-10
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 超音波水蒸気処理によるCdS バッファ層への影響2016

    • Author(s)
      蓮池 玲美、ミョー タン テイ、武井 一史、百瀬 成空、浦上 法之、伊東 謙太郎、橋本 佳男
    • Organizer
      応用物理学会北陸信越支部 , 平成28年度応用物理学会北陸信越支部学術講演会
    • Place of Presentation
      富山県民会館
    • Year and Date
      2016-12-10
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 信州大学研究者総覧 研究代表者(ミョータンテイの研究業績)

    • URL

      http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.ZpTFbpkh.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 信州大学 学術情報オンラインシステムSOAR

    • URL

      http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.ZpTFbpkh.html

    • Related Report
      2017 Research-status Report 2016 Research-status Report
  • [Remarks] 研究室の公式ホームページ

    • URL

      http://hashi.shinshu-u.ac.jp

    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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