Development of thermoelectric batteries composed of common elements and operating in the low temperature range (100-300 degreeC)

• Project/Area Number: 23H00189
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 飯田 努 東京理科大学, 先進工学部マテリアル創成工学科, 教授 (20297625)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 麻原 寛之 岡山理科大学, 工学部, 准教授 (50709615) ; 國岡 春乃 東京理科大学, 先進工学部マテリアル創成工学科, 助教 (10965916)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥46,670,000 (Direct Cost: ¥35,900,000、Indirect Cost: ¥10,770,000); Fiscal Year 2025: ¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000); Fiscal Year 2024: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2023: ¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000)
• Keywords: 熱電変換 / 脱炭素 / シリサイド / CO2削減 / 環境低負荷材料 / 排熱発電

Outline of Research at the Start

本研究では、 低温度域(100~300°C)・分散型熱源にスケーラブルな排熱再資源化発電システム構築が可能な熱電変換方式の熱電池として、現状主力のビスマステルル(Bi-Te)製熱電池性能と同程度の発電能を、完全環境低負荷(無毒・資源豊富・低コスト) 型でSi材料ベースの排熱発電材料ストロンチウムシリサイド(alpha-SrSi2)により実現することに挑戦する。具体的には、alpha-SrSi2熱電池の実用化に向けて (1)発電素子の高出力化開発、(2)新規単極型熱電池の開発と低熱損失化、(3)熱電池の低電圧/大電流特性に調和した専用電力変換回路、の3つの要素技術を設定し開発推進する。