| 研究課題/領域番号 |
20K20364
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| 補助金の研究課題番号 |
18H05349 (2018-2019)
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2018-2019) |
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| 審査区分 |
中区分31:原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
伊原 学 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90270884)
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| 研究分担者 |
長谷川 馨 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50644944)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2018年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
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| キーワード | 固体酸化物燃料電池 / 蓄電デバイス / CO2電解 / 工学 / エネルギー生成・変換 / 総合工学 / エネルギー学 / 原子力工学 / 地球資源工学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、「カーボン空気二次電池」という新しい概念の実現性や優位性を、固体酸化物型電気化学デバイス、二次電池双方のアプローチから検討し、さらにシステム全体を設計しその実現性、優位性を検討する
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| 研究成果の概要 |
水の電気分解によりH2を生成し発電するH2/H2O-P2G2P（Power to Gas to Power）システムは再生可能エネルギーの大量導入に対応した大容量の蓄電システムとして期待されている。しかし、複雑な熱管理を要し廃熱利用効率化のため十分な大きさが必要となる。そこで、高い体積エネルギー密度とシステム効率を期待できる、C/CO2酸化還元反応を用いた「カーボン/空気二次電池」（CASB）システムを提案した。CO2電解によるC充電とカーボン燃料電池の発電を組み合わせた蓄電システムである。今回初めてBoudouard平衡による劣化のない繰り返し発電（10回の充放電サイクル）の実証に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
炭素は多くの金属を上回るエネルギー密度を持ち、常に文明活動の主要なエネルギー源であった。近年ではCO2排出制限により低炭素化が必須となっているが、CO2を排出しない方法での炭素の高エネルギー密度、汎用性の積極利用は有用である。本提案ではCO2を二次電池構成物質として繰り返し利用するため、実質のCO2排出はゼロとなる。本提案では、金属、水素に加えて第3の蓄エネルギー媒体としてCO2/Cを利用する挑戦的な提案である。原材料の高い汎用性により、低コスト、大規模な実装が可能になると期待される。
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