• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

液体供給形エネルギーデバイスの物質移動現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H01774
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分27020:反応工学およびプロセスシステム工学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

辻口 拓也  金沢大学, 機械工学系, 准教授 (10510894)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワード多孔質電極 / 直接形燃料電池 / 気液2相流 / 物質輸送 / 直接型燃料電池 / 物質移動 / 気液2層流 / 気液2相流
研究成果の概要

本研究では、液体供給形エネルギーデバイスの多孔質電極内部における気液2相物質移動現象を解明し、当該分野(多孔質電極内部の気液2相物質移動現象)における学術基盤の樹立、および同デバイスの効率改善に向けた電極設計指針を提案することを目的として研究を行った。その結果、複雑な気液2相流が生じている直接ギ酸形燃料電池の多孔質電極内部での液体と気体の輸送現象を解明し、多孔質電極の設計指針を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

液体供給形エネルギー機器は、直接ギ酸形燃料電池やフローバッテリー、水電解システムなど、新たなエネルギーを有効に活用するために非常に重要なデバイスである。気液2相流に加えて濃度勾配が存在する複雑な気液物質輸送現象を実験的に明らかにし、これらの機器の効率改善につながり、かつ汎用的に用いることができる電極設計指針を得ることに成功しており、今後のこれらの機器のさらなる効率改善に大きく寄与する成果である。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Performance of Direct Formate Fuel Cell Using Non-Precious Metal Cathode Catalyst2021

    • 著者名/発表者名
      Fahimah A L H, Takuya T, Yugo O and Akio K
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 54 号: 5 ページ: 232-238

    • DOI

      10.1252/jcej.20we104

    • NAID

      130008040372

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 年月日
      2021-05-20
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acceleration of Electrochemical CO2 Reduction to Formate at the Sn/Reduced Graphene Oxide Interface2021

    • 著者名/発表者名
      Tsujiguchi Takuya、Kawabe Yusuke、Jeong Samuel、Ohto Tatsuhiko、Kukunuri Suresh、Kuramochi Hirotaka、Takahashi Yasufumi、Nishiuchi Tomohiko、Masuda Hideki、Wakisaka Mitsuru、Hu Kailong、Elumalai Ganesan、Fujita Jun-ichi、Ito Yoshikazu
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 11 号: 6 ページ: 3310-3318

    • DOI

      10.1021/acscatal.0c04887

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of the Diffusion Media Structure for the Bubble Distribution in Direct Formic Acid Fuel Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Konosuke、Araki Takuto、Tsujiguchi Takuya、Inoue Gen
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society

      巻: 167 号: 13 ページ: 134502-134502

    • DOI

      10.1149/1945-7111/abb565

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Origins of the High Performance of Pd Catalysts Supported on Carbon Black-Embedded Carbon Nanofiber for Formic Acid Oxidation2019

    • 著者名/発表者名
      Norraihanah Mohamed Aslam, Takuya Tsujiguchi, Yugo Osaka, Akio Kodama
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 9 号: 24 ページ: 5542-5542

    • DOI

      10.3390/app9245542

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Performance of direct formic acid fuel cell using transition metal-nitrogen-doped carbon nanotubes as cathode catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Halim Fahimah, Abd Lah, Tsujiguchi Takuya, Osaka Yugo, Kodama Akio
    • 雑誌名

      INTERNATIONAL JOURNAL OF ENERGY RESEARCH

      巻: 43 ページ: 8070-8084

    • DOI

      10.1002/er.4802

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 直接ギ酸形燃料電池の多孔質内部におけるギ酸輸送挙動の解明2021

    • 著者名/発表者名
      辻口拓也、大坂侑吾、児玉昭雄
    • 学会等名
      化学工学会第86年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 直接ギ酸形燃料電池の拡散層物性が発電特性に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      辻口拓也、大坂侑吾、児玉昭雄
    • 学会等名
      化学工学会第51回秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effect of the Pore Structure of the Gas Diffusion Electrode on the Power Generation and Mass Transport Properties of Direct Formic Acid Fuel Cell2020

    • 著者名/発表者名
      Takuya Tsujiguchi, Yugo Osaka, Akio Kodama
    • 学会等名
      PRiME202
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Carbonization temperature effects on carbon black containing carbon nanofiber support on formic acid oxidation reaction activity2019

    • 著者名/発表者名
      N. M. Aslam, R. Mochizuki, T. Tsujiguchi, Y. Osaka, A. Kodama
    • 学会等名
      IMPRES2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on iron-containing nitrogen-doped carbon nanotubes for the cathode catalyst of direct formic acid fuel cell2019

    • 著者名/発表者名
      F. A. L. Halim, T. Tsujiguchi, Y. Osaka, A. Kodama
    • 学会等名
      IMPRES2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanoparticle containing carbon nanofiber fabricated by electrospinning as promising support for direct formic acid fuel cell anode2018

    • 著者名/発表者名
      T. Tsujiguchi, N.M. Aslam, H. Ozawa, Y. Osaka, A. Kodama
    • 学会等名
      Electrospinning for Energy conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 繊維状触媒を用いた直接ギ酸形燃料電池の電極設計指針2018

    • 著者名/発表者名
      辻口拓也, 大坂侑吾, 児玉昭雄
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 直接形燃料電池に適した拡散層構造の検討2018

    • 著者名/発表者名
      望月亮太 辻口拓也 大坂侑吾 児玉昭雄
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Sn担持触媒を用いた際の経時的CO2電気化学還元挙動2018

    • 著者名/発表者名
      田口浩輔 辻口拓也 大坂侑吾 児玉昭雄
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of the carbonization temperature of carbon black containing carbon nanofiber support on formic acid oxidation reaction activity2018

    • 著者名/発表者名
      N. M. Aslam T. Tsujiguchi, Y. Osaka A. Kodama
    • 学会等名
      6th International Conference on Nuclear and Renewable Energy Resources
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on formic acid tolerance of transition metal-containing nitrogen doped carbon nanotubes for the cathode of direct formic acid fuel cell2018

    • 著者名/発表者名
      F. A. L. Halim T. Tsujiguchi, Y. Osaka A. Kodama
    • 学会等名
      6th International Conference on Nuclear and Renewable Energy Resources
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 水素エネルギーシステム Vol.45, No.4 (2020)2020

    • 著者名/発表者名
      ギ酸およびギ酸塩を直接使用する燃料電池の 研究開発動向
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      水素エネルギー協会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi