2002 Fiscal Year Annual Research Report

自然エネルギーバックアップ用ハイブリッド電池システムの材料設計

Research Project

Project/Area Number	14380226
Research Institution	Yamaguchi University
Principal Investigator	森田昌行山口大学, 工学部, 教授 (70136167)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	吉本信子山口大学, 工学部, 助手 (30253173)
Keywords	ハイブリッド電池システム / 太陽電池 / 風力発電 / 二次電池 / 電気化学キャパシタ / 固体電解質 / 炭素系材料 / 難燃性電解液
Research Abstract	太陽電池や風力発電など,自然エネルギーを効率よくバックアップするハイブリッド電池システムを構築することを目的とし,本年度は以下の検討を行った。 1.自然エネルギーバックアップシステムの基本設計システムの基本性能を満足するための二次電池およびキャパシタのデバイス設計を行った。設計に従い,以下2,3に示す材料探索と特性評価を行った。 2.電池形デバイス構成のための材料探索と特性評価大容量システムの安全性と信頼性にかなう構成材料として,難燃性電解液系および固体電解質系について検討を行った。エチレンカーボネート(EC),ジエチルカーボネート(DEC)ならびにエチルノナフルオロブチルェーテル(EFE)を2:48:50の割合で混合した電解液は,難燃性で黒鉛負極上でEC-DEC系と同程度の放電容量を示すことがわかった。固体電解質系では,リチウム塩を溶解した,側鎖と架橋鎖にカルボニル基を有するポリ(メタクリル酸エステル)ゲル電解質がリチウム二次電池用のポリマーゲル電解質として適用可能であることがわかった。 3.キャパシタ型デバイス構成のための材料探索と特性評価変動する出入力に対応するためハイレート仕様の炭素材料および有機ポリマーをベースとする材料を対象に検討を行った。非水電解質としてTEMABF_4を高濃度で溶解したポリ(フッ化ビニリデン-ヘキサフロロプロピレン)(PVdF-HFP)ベースのゲル電解質が高レート仕様に適した系であることがわかった。一方,プロトン伝導体に関しては,無水リン酸をドープしたポリ(エチレンオキシド)修飾ポリメタクリレート(PEO-PMA)と活性炭を組み合わせたキャパシタを構成し,90℃での充放電では水溶液中と同程度の放電容量が得られた。

Research Products

(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] J.L.Qiao, N.Yoshimoto, M.Morita: "Proton Conducting Behavior of a Novel Polymer Gel Membrane Based on Oligo(ethylene oxide)-grafted-poly(methacrylate)"J. Power Sources. 105・1. 45-51 (2002)
[Publications] M.Morita, N.Yoshimoto et al.: "Anodic Behavior of Aluminum in Organic Solutions with Different Electrolytic Salts for Lithium Ion Batteries"Eiectrochim. Acta. 47・17. 2787-2793 (2002)
[Publications] J.L.Qiao, N.Yoshimoto, M.Morita et al.: "Acetic Acid-doped Poly(ethylene oxide)-modified Poly(methacrylate): A New Proton Conducting Polymeric Gel Electrolyte"Electrochim. Acta. 47・21. 3441-3446 (2002)
[Publications] M.Morita, N.Yoshimoto et al.: "Polymeric Gel Electrolytes Using a Network Matrix with Carbonyl Groups for Rechargeable Lithium Batteries"Solid State Ionics. 152-153. 161-167 (2002)
[Publications] N.Yoshimoto, M.Morita et al.: "Ionic Conductance Behavior of Polymeric Electrolytes Containing Magnesium Salts and Their Application to Rechargeable Batteries"Solid State Ionics. 152-153. 259-266 (2002)
[Publications] J.L.Qiao, N.Yoshimoto, M.Morita et al.: "Proton Conductance and Spectroscopic Characteristics of Acid-doped Polymer Gel Based on Poly(ethylene oxide)-modified-Polyrnethacrylate"Solid State Ionics. 156・3-4. 415-424 (2003)
[Publications] 石川正司, 森田昌行: "「21世紀のリチウム二次電池技術」,第2章4節電解質"(株)シーエムシー出版. 87-115(215) (2002)
[Publications] 森田昌行: "「大容量電気二重層キャパシタの最前線」,第1章第2節電気化学キャパシタの基本構成と原理"エヌ・ティー・エス(株). 11-30(373) (2002)
[Publications] 石川正司, 森田昌行: "「大容量キャパシタ技術と材料II-電気二重層キャパシタとスーパーキャパシタの最新動向-」,第7章第9節高分子ゲル電解質"(株)シーエムシー出版. 259-267(345) (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

自然エネルギーバックアップ用ハイブリッド電池システムの材料設計

Principal Investigator

森田 昌行 山口大学, 工学部, 教授 (70136167)

Research Products

[Publications] J.L.Qiao, N.Yoshimoto, M.Morita: "Proton Conducting Behavior of a Novel Polymer Gel Membrane Based on Oligo(ethylene oxide)-grafted-poly(methacrylate)"J. Power Sources. 105・1. 45-51 (2002)

[Publications] M.Morita, N.Yoshimoto et al.: "Anodic Behavior of Aluminum in Organic Solutions with Different Electrolytic Salts for Lithium Ion Batteries"Eiectrochim. Acta. 47・17. 2787-2793 (2002)

[Publications] J.L.Qiao, N.Yoshimoto, M.Morita et al.: "Acetic Acid-doped Poly(ethylene oxide)-modified Poly(methacrylate): A New Proton Conducting Polymeric Gel Electrolyte"Electrochim. Acta. 47・21. 3441-3446 (2002)

[Publications] M.Morita, N.Yoshimoto et al.: "Polymeric Gel Electrolytes Using a Network Matrix with Carbonyl Groups for Rechargeable Lithium Batteries"Solid State Ionics. 152-153. 161-167 (2002)

[Publications] N.Yoshimoto, M.Morita et al.: "Ionic Conductance Behavior of Polymeric Electrolytes Containing Magnesium Salts and Their Application to Rechargeable Batteries"Solid State Ionics. 152-153. 259-266 (2002)

[Publications] J.L.Qiao, N.Yoshimoto, M.Morita et al.: "Proton Conductance and Spectroscopic Characteristics of Acid-doped Polymer Gel Based on Poly(ethylene oxide)-modified-Polyrnethacrylate"Solid State Ionics. 156・3-4. 415-424 (2003)

[Publications] 石川正司, 森田昌行: "「21世紀のリチウム二次電池技術」,第2章4節 電解質"(株)シーエムシー出版. 87-115(215) (2002)

[Publications] 森田昌行: "「大容量電気二重層キャパシタの最前線」,第1章第2節 電気化学キャパシタの基本構成と原理"エヌ・ティー・エス(株). 11-30(373) (2002)

[Publications] 石川正司, 森田昌行: "「大容量キャパシタ技術と材料II-電気二重層キャパシタとスーパーキャパシタの最新動向-」,第7章第9節 高分子ゲル電解質"(株)シーエムシー出版. 259-267(345) (2002)

森田昌行山口大学, 工学部, 教授 (70136167)

[Publications] 石川正司, 森田昌行: "「21世紀のリチウム二次電池技術」,第2章4節電解質"(株)シーエムシー出版. 87-115(215) (2002)

[Publications] 森田昌行: "「大容量電気二重層キャパシタの最前線」,第1章第2節電気化学キャパシタの基本構成と原理"エヌ・ティー・エス(株). 11-30(373) (2002)

[Publications] 石川正司, 森田昌行: "「大容量キャパシタ技術と材料II-電気二重層キャパシタとスーパーキャパシタの最新動向-」,第7章第9節高分子ゲル電解質"(株)シーエムシー出版. 259-267(345) (2002)