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水素化リチウムを用いた革新的水素貯蔵・輸送システムの構築に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 21246113
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属生産工学
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 讓  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80108464)

研究分担者 竹田 修  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60447141)
竹中 俊英  関西大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60197324)
山口 勉功  岩手大学, 工学部, 教授 (70220259)
上田 幹人  北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00292053)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
48,880千円 (直接経費: 37,600千円、間接経費: 11,280千円)
2011年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2010年度: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2009年度: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
キーワード水素貯蔵・輸送 / 水素化リチウム / 溶融塩電解 / 水素化反応 / 水素エネルギー / 水素貯蔵 / 水酸化リチウム / 熱化学反応 / 金属リチウム
研究概要

近年、エネルギーの効率的利用と環境保全のために、燃料電池をはじめ水素の利用が拡大しつつあるが、水素は低密度かつ極低沸点のために効率的な貯蔵・輸送システムが確立されていない。我々は金属リチウムに水素を吸収させて生成する、常温・常圧で安定な水素化リチウム(LiH)によって水素貯蔵・輸送を行い、需要地で水分を加えて水素を得るシステムを提案した。この際LiOHが生じるので、これから金属リチウムを再生して水素を吸収させるサイクルを構築する必要がある。本研究では溶融塩電解によってLiOHからリチウムを製造するプロセスの開発に成功し、また金属リチウムと水素との反応機構について明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (39件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Anodic Reactions on Some Materials in LiCl-KCl Melt2012

    • 著者名/発表者名
      T.Takenaka, M. Umehara, D.Araki and T.Morishige
    • 雑誌名

      ECS Transaction

      巻: Vol.50(11) ページ: 127-134

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anodic Reactions on Some Materials in LiCl-KCl Melt2012

    • 著者名/発表者名
      T. Takenaka
    • 雑誌名

      ECS Transaction

      巻: 50(11) ページ: 127-134

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高温溶融塩化物中での電極反応~電気化学挙動と実現象~2011

    • 著者名/発表者名
      竹中俊英
    • 雑誌名

      溶融塩および高温化学

      巻: 54 ページ: 5-11

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrowinning of Lithium from Molten Salt Containing LiOH for Hydrogen Storage and Transportation2010

    • 著者名/発表者名
      O.Takeda, M.Li, M.Hoshi and Y.Sato
    • 雑誌名

      ECS Transaction

      巻: Vol.33(7) ページ: 455-462

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] III-V族混晶半導体の化学熱力学と結晶成長プロセス2009

    • 著者名/発表者名
      山口勉功
    • 雑誌名

      Journal of MMIJ 125

      ページ: 375-380

    • NAID

      10025312577

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金属リチウムの水素吸蔵速度2013

    • 著者名/発表者名
      竹田修、鈴木悠、佐藤讓
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第165回春期講演大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 溶融LiCl-KCl浴中における金属霧の発生についての調査2013

    • 著者名/発表者名
      高柳亮介,森重大樹,竹中俊英
    • 学会等名
      日本金属学会2013年春期第152回演大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Electrowinning of Li from LiOH by BDD anode and tungsten cathode2012

    • 著者名/発表者名
      K.Yoshida, M.Ueda, T.Ohtsuka
    • 学会等名
      4th Asian Conference on Molten Salt Chemistry and Technology
    • 発表場所
      Matsushima, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Formation Rate and Mechanism of LiH by Reacting Li with Hydrogen2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Suzuki, O.Takeda and Y.Sato
    • 学会等名
      4th Asian Conference on Molten Salt Chemistry and Technology
    • 発表場所
      Matsushima, Japan
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Anodic Reaction on Carbon Materials in LiCl-KCl Melt2012

    • 著者名/発表者名
      M.Umehara, T.Morishige and T.Takenaka
    • 学会等名
      44th Symposium on Molten salt Chemistry, Japan
    • 発表場所
      Matsushima, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] LiOHを添加した塩化物溶融塩中のアノード反応2012

    • 著者名/発表者名
      東間崇洋、竹田修、星政義、佐藤讓
    • 学会等名
      日本金属学会2012年春期第150回大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Anodic Behavior of Ti Electrode in Eu- tectic LiCl-KCl Melt2012

    • 著者名/発表者名
      D.Araki, T.Morishige and T.Takenaka
    • 学会等名
      44th Symposium on Molten salt Chemistry, Japan
    • 発表場所
      Matsushima, Japan
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Evaluation for metal based anode in LiCl-KCl molten salt electrolysis2012

    • 著者名/発表者名
      T.Morishige, D.Araki, M.Umehara and T.Takenaka
    • 学会等名
      7th Interational Sympo- sium in Science and Technology
    • 発表場所
      Penang, Malaysia
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Phase Equilibria of Li-H System and Rate of Formation of LiH2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Suzuki, N.Ouchi, O.Takeda and Y.Sato
    • 学会等名
      18th Symposium on Thermophysical Prop- erties
    • 発表場所
      Boulder, USA
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] LiOH-LiCl溶融塩中におけるBDD電極上の酸素発生反応2012

    • 著者名/発表者名
      吉田健一郎、上田幹人、大塚俊明
    • 学会等名
      電気化学会第79回大会
    • 発表場所
      浜松
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 金属Liと水素の反応によるLiHの生成過程2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木悠、大内規嵩、竹田修、佐藤讓
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会2012年春季第163回大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] LiOH-LiCl混合溶融塩中におけるBDD電極上でのアノード反応2012

    • 著者名/発表者名
      吉田健一郎、上田幹人、大塚俊明
    • 学会等名
      平成23年度日本金属学会日本鉄鋼協会両北海道支部合同冬季講演大会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 金属Liと水素の反応によるLiHの生成過程2012

    • 著者名/発表者名
      竹田修、佐藤讓
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会2012 年春季第163 回大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] LiOH を添加した塩化物溶融塩中のアノード反応2012

    • 著者名/発表者名
      竹田修、佐藤讓
    • 学会等名
      日本金属学会2012 年春期第150 回大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Phase Equilibria of Li-H System and Rate of Formation of LiH2012

    • 著者名/発表者名
      O.Takeda, Y.Sato
    • 学会等名
      18th Symposium on Thermophysical Properties
    • 発表場所
      Boulder, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation for metal based anode in LiCl-KCl molten salt electrolysis2012

    • 著者名/発表者名
      T.Takenaka
    • 学会等名
      7th Interational Symposium in Science and Technology
    • 発表場所
      Penang, Malaysia
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Anodic Behavior of Ti Electrode in Eu-tectic LiCl-KCl Melt2012

    • 著者名/発表者名
      T.Takenaka
    • 学会等名
      44th Symposium on Molten salt Chemistry, Japan
    • 発表場所
      Matsushima, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Condition of Metal Fog Formation in LiCl-KCl Melt and Its Prevention by Li2O Addition2012

    • 著者名/発表者名
      T.Takenaka
    • 学会等名
      44th Symposium on Molten salt Chemistry, Japan
    • 発表場所
      Matsushima, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 溶融LiCl-KCl-CsCl中でのLiOHの電解挙動2011

    • 著者名/発表者名
      東間崇洋、竹田修、星政義、佐藤讓
    • 学会等名
      第43回溶融塩化学討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Production of Lithium from LiOH using Molten Salt Electrolysis for the Stor- age of Hydrogen through LiH2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, O.Takeda and M.Li
    • 学会等名
      Fray Interna- tional Symposium
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Electrochemistry of Anodic Reaction in Molten Salt containing LiOH for Lith- ium-Hydrogen Cycle2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, O.Takeda, M.Li and M.Hoshi
    • 学会等名
      9th International Symposium on Molten Salts Chemistry and Technology
    • 発表場所
      Trondheim, Norway
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 溶融塩化物中でのLiOHの電極反応2011

    • 著者名/発表者名
      東間崇洋、竹田修、栗明明、星政義、佐藤讓
    • 学会等名
      日本金属学会2011年春期第148回大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Electrochemistry of Anodic Reaction in Molten Salt containing LiOH for Lith-ium-Hydrogen Cycle2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, O.Takeda
    • 学会等名
      9th International Symposium on Molten Salts Chemistry and Technology
    • 発表場所
      Trondheim, Norway
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Production of Lithium from LiOH using Molten Salt Electrolysis for the Storage of Hydrogen through LiH2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato, O.Takeda
    • 学会等名
      Fray International Symposium
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 溶融LiCl-KCl-CsCl中でのLiOHの電解挙動2011

    • 著者名/発表者名
      竹田修、佐藤讓
    • 学会等名
      第43 回溶融塩化学討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Electrowinning of lithium from molten salt containing LiOH for hydrogen storage and transportation2010

    • 著者名/発表者名
      O.Takeda, M.Li, M.Hoshi, Y.Sato
    • 学会等名
      17^<th> International Symposium on Molten Salts and Ionic Liquids
    • 発表場所
      リビエラホテル(ラスベガス、米国)
    • 年月日
      2010-10-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] LiOHを原料とした水素貯蔵に供する金属リチウムの電解製造2010

    • 著者名/発表者名
      竹田修、栗明明、星政義、佐藤讓
    • 学会等名
      日本金属学会147回秋期大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] LiOH-LiCl混合溶融塩における炭素電極上でのアノード反応2010

    • 著者名/発表者名
      若井幸佑, 上田幹人, 大塚俊明
    • 学会等名
      第42回溶融塩化学討論会
    • 発表場所
      ロジワールホテル(函館)
    • 年月日
      2010-09-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 溶融LiCl-KCl中でのLiOHの電解2010

    • 著者名/発表者名
      栗明明、竹田修、星政義、佐藤讓
    • 学会等名
      第42回溶融塩化学討論会
    • 発表場所
      ロジワールホテル(函館)
    • 年月日
      2010-09-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 溶融LiCl-KCl共晶塩を用いたLiOHからのリチウムの電解析出2010

    • 著者名/発表者名
      竹田修、栗明明、星政義、佐藤讓
    • 学会等名
      表面技術協会第122回講演大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-09-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 水素貯蔵に供する金属リチウムの水酸化リチウムからの電解製造2010

    • 著者名/発表者名
      竹田修、栗明明、星政義、佐藤讓
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期第147回大会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] LiOH-LiCl混合溶融塩における炭素電極上でのアノード反応2010

    • 著者名/発表者名
      若井幸祐、上田幹人、大塚俊明
    • 学会等名
      第42回溶融塩化学討論会
    • 発表場所
      函館
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 溶融LiCl-KCl中でのLiOHの電解2010

    • 著者名/発表者名
      栗明明、竹田修、星政義、佐藤讓
    • 学会等名
      第42回溶融塩化学討論会
    • 発表場所
      函館
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 溶融LiCl-KCl共晶塩を用いたLiOHからのリチウムの電解析出2010

    • 著者名/発表者名
      竹田修、栗明明、星政義、佐藤讓
    • 学会等名
      表面技術協会第122回講演大会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 溶融LiOH-LiClからのリチウムの電解製造2009

    • 著者名/発表者名
      竹田修、栗明明、星政義、佐藤譲
    • 学会等名
      第41回溶融塩化学討論会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2009-11-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Li溶融塩電解析出の効率に及ぼすLiOH添加の影響2009

    • 著者名/発表者名
      竹中俊英, ほか
    • 学会等名
      第41回溶融塩化学討論会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2009-11-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Electrolytic Production of Lithium for Hydrogen Strage2009

    • 著者名/発表者名
      M.Li, O.Takeda, M.Hoshi, Y.Sato
    • 学会等名
      60^<th> Annual meeting of the International Society of Electrochemistry.
    • 発表場所
      北京大学(中国)
    • 年月日
      2009-08-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 溶融LiOH-LiClからのリチウムの電解製造2009

    • 著者名/発表者名
      竹田修、栗明明、星政義、佐藤讓
    • 学会等名
      第41回溶融塩化学討論会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Electrolytic Production of Lithium for Hydrogen Storage2009

    • 著者名/発表者名
      M.Li, O.Takeda, M.Hoshi and Y.Sato
    • 学会等名
      60th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      北京、中華人民共和国
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [図書] "MOLTEN SALTS: FUNDAMENTALS AND APPLICA- TIONS OF FUSED MEDIA", Elsevier2013

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato and O.Takeda
    • 出版者
      Electrowinning of lithium from molten salt containing LiOH for hydrogen storage and transportation.
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [図書] Molten Salt Chemistry from Lab to Application2013

    • 著者名/発表者名
      Y.Sato
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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