| Project/Area Number |
21H01870
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 祐 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (70819284)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,870,000 (Direct Cost: ¥9,900,000、Indirect Cost: ¥2,970,000)
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| Keywords | レドックスフロー電池 / フェロセン誘導体 / 有機電解液 / 電力貯蔵 / 電力平坦化 / フェロセン / チオフェン / エネルギー貯蔵 / オペランド解析 / 電力平準化 |
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| Outline of Research at the Start |
現行レドックスフロー電池は活物質に金属イオンを、電解液に水溶液を用いている。このため低出力電圧という問題点があった。有機化合物を活物質に用いる事で、その高出力電圧化が可能となる。しかしながら、これまでに報告されている有機レドックスフロー電池は活物質系が複雑で有り、メンテナンスが難しいなどの課題があった。本研究では、単一の有機化合物を活物質としたレドックスフロー電池を構築するとともに、現在、活物質の候補と考えている物質の電池内の挙動を各種分析により明らかにすることで、レドックスフロー電池により適した活物質を設計するための指針を見いだすと共に、それを用いた電池系を構築する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The practical application of large-size rechargeable batteries is indispensable for eliminating instability in the supply of electricity derived from renewable energy,ex. solar or wind, and redox flow batteries will play a role in this area. We proposed a new battery system using organic electrolyte and ferrocene derivatives as a new battery system to increase the power storage capacity of redox flow batteries and investigated its potential. Two types of ferrocene derivatives were synthesized by bonding a thiophene ring to ferrocene, and their characteristics were evaluated. Although cells were assembled and charge-discharge tests were conducted, a clear charge-discharge response could not be observed because the cell structure could not be optimized.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
太陽光や風力のような自然エネルギー由来電力の供給不安定解消には大型二次電池の実用化が不可欠であり、レドックスフロー電池がその役割を果たす。レドックスフロー電池の電力貯蔵量をより増やすためには、現在用いられている水系電解液では、水の電気分解が低い電圧で起こるために電力貯蔵量を増すことができない。そこで水よりも分解しにくい有機電解液を用いたレドックスフロー電池に注目が集まっており、本研究では、有機電解液中で作動可能な電池用材料としてフェロセン誘導体を用いることを考え、この電池に適すると考えられるフェロセン誘導体を2種類合成、その有機電解液中における反応を詳細に調べた。さらに電池系への展開を試みた。
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