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Thermoelectric power generation by Soret effect in glass

Research Project

Project/Area Number 17K14545
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Inorganic industrial materials
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Shimizu Masahiro  京都大学, 工学研究科, 助教 (60704757)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywordsガラス / 温度勾配 / 熱起電力 / ソレー効果 / イオン伝導 / ガラス融液 / イオン伝導ガラス / 熱電変換
Outline of Final Research Achievements

We observed the thermoelectric power when appling the temperature gradient on the LiPO3 glass sample. The absolute value of the thermoelectric power decreases with increasing the average temperature of the sample. Considering with the relationship between thermoelectric power and activation energy of diffusion, the results suggests that, during diffusion, the energy for a Li ion to insert into a lattice site is larger than that to get out a lattice site, which will be the origin of Soret effect and thermoelectric power.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年電解質溶液におけるソレー効果により、イオンが熱拡散し熱起電力が発生することが確認されている。例えばPEO-NaOH溶液に温度勾配をかけることで熱起電力が発生したと報告例が挙がっている。一方、本研究成果は固体材料であるガラス材料において、ソレー効果によって熱起電力が発生することを示すとともに、その機構について一端を明らかにした点で意義がある。

Report

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

    (14 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Soret coefficient of a sodium borate melt: Experiment with a vertical furnace and thermodynamic theory2018

    • Author(s)
      Masahiro Shimizu, Shohei Hosoya, Takeyuki Kato, Jun Matsuoka, Hiroshi Kato, Masayuki Nishi,
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      Volume: 126 Issue: 12 Pages: 997-1004

    • DOI

      10.2109/jcersj2.18135

    • NAID

      130007539704

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • Year and Date
      2018-12-01
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of partial molar enthalpy of oxides on Soret effect in high-temperature CaO-SiO2 melts2018

    • Author(s)
      Masahiro Shimizu, Jun Matsuoka, Hiroshi Kato, Takeyuki Kato, Masayuki Nishi, Heidy Visbal,
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: none Issue: 1 Pages: 15489-15489

    • DOI

      10.1038/s41598-018-33882-1

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ナトリウムケイ酸塩ガラス融液における各酸化物のソレー係数測定2018

    • Author(s)
      福與 翼・清水 雅弘・加藤 毅之・西 正之・平尾 一之・下間 靖彦・三浦 清貴
    • Organizer
      公益社団法人日本セラミックス協会第 31 回秋季シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] LiPO3 ガラスの熱起電力測定2018

    • Author(s)
      加藤 毅之・清水 雅弘・小久保 遼平・下間 靖彦・三浦 清貴
    • Organizer
      公益社団法人日本セラミックス協会第 31 回秋季シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] アルカリホウ酸塩ガラスの熱起電力測定2018

    • Author(s)
      小久保 遼平・清水 雅弘・加藤 毅之・下間 靖彦・三浦 清貴
    • Organizer
      公益社団法人日本セラミックス協会第 31 回秋季シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ガラス形成酸化物融液のソレー効果解明への実験・分子動力学計算・理論によるアプローチ2018

    • Author(s)
      清水雅弘
    • Organizer
      純正・応用化学シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Experimental, Molecular Dynamics, and Theoretical Approach to the Soret Effect in Sodium Borate Glass Melts2018

    • Author(s)
      Masahiro Shimizu, Syohei Hosoya, Takeyuki Kato, Hiroshi Kato, Masayuki Nishi, Kazuyuki Hirao, Yasuhiko Shimotsuma, Kiyotaka Miura
    • Organizer
      ICG Annual meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分子動力学計算によるNa2SiO3融液のSi-Oネットワークで起こる化学反応の解析2018

    • Author(s)
      清水雅弘
    • Organizer
      日本セラミックス協会2018年年会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] LiPO3ガラスの熱起電力測定2018

    • Author(s)
      加藤毅之
    • Organizer
      日本セラミックス協会2018年年会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] CaO-SiO2融液におけるソレー効果解明への分子動力学計算によるアプローチ2018

    • Author(s)
      清水雅弘
    • Organizer
      第15回京都大学福井謙一記念研究センターシンポジウム
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] CaO-SiO2融液におけるソレー効果の分子動力学計算2017

    • Author(s)
      清水雅弘
    • Organizer
      第十二回日本セラミックス協会関西支部学術講演会
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  • [Presentation] アルカリゲルマン酸塩ガラス融液におけるアルカリ金属酸化物のソレー効果2017

    • Author(s)
      加藤寛
    • Organizer
      第十二回日本セラミックス協会関西支部学術講演会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] アルカリゲルマン酸塩ガラス融液におけるアルカリ金属酸化物のソレー係数2017

    • Author(s)
      加藤寛
    • Organizer
      日本セラミックス協会関東支部第7回若手研究発表交流会
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  • [Presentation] ナトリウムホウ酸塩ガラス融液における酸化ナトリウムのソレー効果2017

    • Author(s)
      加藤毅之
    • Organizer
      第十二回日本セラミックス協会関西支部学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2020-03-30  

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