2014 Fiscal Year Annual Research Report
スマートグリッド用バナジウム固体塩電池を高容量化するための濃厚塩安定相の基礎研究
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25289356
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山村 朝雄 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (20281983)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
李 徳新 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40281985)
白崎 謙次 東北大学, 金属材料研究所, 技術専門職員 (70447176)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バナジウム固体塩電池 / 高容量電池 / 濃厚塩安定相 / スマートグリッド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
＜研究課題1＞「濃厚領域におけるバナジウム各酸化状態の相図の実験的決定」 文献値とデータベースに基づく濃厚領域におけるプルべー図の作成では、熱力学データベースに含まれるデータを確認し、存在しないデータについては文献に基づいて自ら作成を行った。濃厚領域におけるバナジウム化学種、析出物の実験決定では、各種酸化状態のバナジウム濃度と酸濃度を変えて調製した高濃度バナジウム溶液の電位を測定し、溶液中に含まれる化学種と析出物について実際にＸ線回折法を用いて同定する方法を整備をした。
＜研究課題2＞「くし形電極を用いた単一固相/複合固相の電極反応検討」 くし型電極を用いたバナジウム塩の電気化学的測定技術の開発では、実際にくし型電極を用いたバナジウム固体塩の電気化学測定において、V(IV)/V(V)の反応、V(III)/V(II)反応を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
＜研究課題1＞「濃厚領域におけるバナジウム各酸化状態の相図の実験的決定」プルべー図によれば、V(II)は電位窓外で存在する。それにも関わらず、高濃度バナジウム溶液を電気還元すると、水の電気分解が起こらずV(II)が還元されることが経験的に分かっている。「濃厚領域におけるバナジウム各酸化状態の相図の実験的評価」では、V(II)濃度と酸濃度を変えて、V(II)濃度の減衰を分光学的に検討する。
＜研究課題2＞「くし形電極を用いた単一固相/複合固相の電極反応検討」「くし形電極を用いた固体塩の測定技術を開発し、各種酸化状態でのバナジウム固体塩についての伝導度、反応速度定数をインピーダンス法で評価する基礎を確立した。
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| Strategy for Future Research Activity |
＜研究課題1＞「濃厚領域におけるパナジウム各酸化状態の相図の実験的決定」プルベー図によれば、V (II)は水の電位窓外で存在する。それにも関わらず、高濃度パナジウム溶液を電解還元すると、水の電気分解が起こらずV(II)が還元されることが経験的に分かつている。高精度のデータベースspcrtを利用し、実電池系の濃厚条件での相図を作成し、実験と比較する。
＜研究課題2＞「カーボンペースト電極を用いた単一固相/複合固相の電極反応検討」
カーボンペースト電極を用いたインピーダンス測定技術の開発では、カーボンペースト電極を用いたインピーダンス測定技術を開発し、各種酸化状態のバナジウム固体塩についての伝導度、反応速度定数を評価する。2 つの価数を有するパナジウム塩の濃度ごとの電位応答一制面では、実際のパナジウム電池では、異なる酸化数の塩が共存する。この異酸化数共存状態でのパナジウム塩を、パナジウム濃度や酸濃度を変えて、CVおよびインピーダンス応答を評価する。。
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