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高温作動電気化学ヒートポンプの電極部高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 21560884
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

田中 耕太郎  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (60278215)

研究期間 (年度) 2009 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2012年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2009年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードエネルギー節約 / 効率利用 / ケミカルヒートポンプ / ヒートポンプ / 化学ヒートポンプ / 高温ヒートポンプ / アルカリ金属熱電変換 / 化学蓄熱 / 濃度差電池 / 高温熱エネルギー / 固体電解質 / 高周波インピーダンス測定 / 多孔質電極 / 電気化学ヒートポンプ / 多孔質薄膜電極
研究概要

本研究では600~900Kの中・高温度域で作動する新方式の電気化学ヒートポンプを提案する.このサイクルはアルカリ金属熱電変換(AMTEC)の逆サイクルに相当する.固体電解質を用いてNaイオン圧力差を生じさせる電極部を実験的に評価し,多層構造電極の有効性を明らかにした.温度差100Kの際に期待できるCOP値の計算値は,3~4.5と高い値であることを明らかにした.

報告書

(5件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (37件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Conceptual design of solar thermal receiver using alkali metal thermal to electric converter2010

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Tanaka
    • 雑誌名

      Current Applied Physics

      巻: 10巻 ページ: 254-256

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 熱再生型電気化学電池による高温ヒートポンプの基本特性2009

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎,藤井孝博
    • 雑誌名

      太陽エネルギー

      巻: 35巻 ページ: 39-44

    • NAID

      10024922605

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 熱再生型電気化学電池による高温ヒートポンプの基本特性2009

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎, 藤井孝博
    • 雑誌名

      太陽エネルギー Vol.35

      ページ: 39-44

    • NAID

      10024922605

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-Gravity Experiments of Lightweight Flexible Heat Pipe Panels with Self-Rewetting Fluids2009

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Tanaka, Yoshiyuki Abe, Masayuki Nakagawa, Chiara Piccolo, Raffaele Savino
    • 雑誌名

      Annals of the New York Academy of Sciences Vol.1161

      ページ: 554-551

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 硫化ナトリウム水和反応を用いる化学蓄熱用コンポジット材料の開発2013

    • 著者名/発表者名
      関根佑介,増島清孝,小山雄也,野口太郎,田中耕太郎
    • 学会等名
      化学工学会
    • 発表場所
      山形大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Na2S水和物を用いた化学蓄熱の反応向上方法2013

    • 著者名/発表者名
      増島清孝,田中耕太郎,野口太郎,小山雄也,関根佑介
    • 学会等名
      日本機械学会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Na2S水和反応を利用する化学蓄熱複合材料の開発2013

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎,野口太郎,小山雄也,増島清孝,関根祐介
    • 学会等名
      化学工学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ金属熱電変換(AMTEC)を用いた太陽熱発電の概念設計2012

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎,石亀智大,藤井孝博
    • 学会等名
      宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      別府国際コンベンションセンター
    • 年月日
      2012-11-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] アルカリ金属熱電変換の逆サイクルのための電極性能向上方法の検討2012

    • 著者名/発表者名
      石亀智大,田中耕太郎,藤井孝博
    • 学会等名
      日本熱電学会学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2012-08-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] アルカリ金属熱電変換の逆サイクルのための電極性能向上方法の検討2012

    • 著者名/発表者名
      石亀智大,田中耕太郎,藤井孝博
    • 学会等名
      日本熱電学会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] グラフトポリマーとシランカップリング試薬による金属伝熱面の親水化2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤佑,古村直人,佐藤正秀,古澤毅,鈴木昇,田中耕太郎,小野直樹,阿部宜之,麓耕二,斎藤雅規,夏井坂誠
    • 学会等名
      化学工学会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Na2S水和反応利用ケミカル蓄熱の複合材料の開発2012

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎,小山雄也,野口太郎,増島清孝,関根祐介
    • 学会等名
      化学工学会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 太陽エネルギー利用のための電気化学ヒートポンプの吸・発熱部性能2012

    • 著者名/発表者名
      勝亦栄策,志村春樹,杉原俊光,和田梓,田中耕太郎
    • 学会等名
      日本太陽エネルギー学会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Na2S水和反応を利用する化学蓄熱反応器の特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      小山雄也,野口太郎,増島清孝,関根祐介,田中耕太郎
    • 学会等名
      日本太陽エネルギー学会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ金属熱電変換(AMTEC)を用いた太陽熱発電の概念設計2012

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎,石亀智大,藤井孝博
    • 学会等名
      宇宙科学技術連合
    • 発表場所
      別府国際コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ金属熱電変換(AMTEC)のカソード側電極の抵抗低減の検討2011

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎,藤井孝博,島田透,石亀智大, 島村祐貴
    • 学会等名
      電気化学秋季大会
    • 発表場所
      新潟朱鷺メッセ
    • 年月日
      2011-09-11
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] アルカリ金属熱電変換(AMTEC)のカソード側電極の抵抗低減の検討2011

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎, 藤井孝博, 島田透, 石亀智大, 島村祐貴
    • 学会等名
      2011年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      新潟朱鷺メッセ
    • 年月日
      2011-09-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ金属熱電変換のカソード側電極部の抵抗解析2011

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎,藤井孝博,島田透,百木雄祐
    • 学会等名
      電気化学会第78回大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2011-03-29
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] エレクトロウェッティングを利用したマイクロポンプの開発2011

    • 著者名/発表者名
      冨谷侑加, 本間勝治, 田中耕太郎
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第50回学生卒業研究発表会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2011-03-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 固体電解質膜を用いる電気化学ヒートポンプの性能評価2011

    • 著者名/発表者名
      藤倉拓史, 鈴木秀一, 田中耕太郎
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第50回学生卒業研究発表会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2011-03-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] エレクトロウェッティングによる液滴操作を利用した微小ポンプの開発2011

    • 著者名/発表者名
      本間勝治, 冨谷侑加, 田中耕太郎
    • 学会等名
      日本機械学会49期総会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2011-03-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 固体電解膜式化学ヒートポンプの吸熱反応部の性能低下と改善方法の検討2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木秀一, 藤倉拓史, 田中耕太郎
    • 学会等名
      日本機械学会49期総会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2011-03-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 固体電解質を用いる中・高温電気化学ヒートポンプの性能限界2010

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎
    • 学会等名
      化学工学会第42回秋季大会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2010-09-06
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学ヒートポンプの吸熱反応電極部における反応阻害の影響2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木秀一, 崔元気, 藤倉拓史, 田中耕太郎
    • 学会等名
      化学工学会2010宇都宮大会
    • 発表場所
      宇都宮大学
    • 年月日
      2010-08-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF 2-PROPANOL/ACETONEDEHYDROGENATION REACTOR FOR SOLAR ASIISTED ELECTROCHEMICAL HEAT PUMP2010

    • 著者名/発表者名
      T. Shimada, S. Suzuki, K. Nakayama, K. Tanaka, and T. Fujii
    • 学会等名
      3rd Renewable Energy International Conference
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2010-06-30
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF 2-PROPANOL/ACETONE DEHYDROGENATION REACTOR FOR SOLAR ASIISTED ELECTROCHEMICAL HEAT PUMP2010

    • 著者名/発表者名
      T.Shimada1 S.Suzuki1, K.Nakayama1, K.Tanaka, T.Fujii
    • 学会等名
      化学工学会2010宇都宮大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2010-06-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ケミカルヒートボンプ・蓄熱技術による熱利用・制御技術の高度化2010

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎
    • 学会等名
      CRC講演会
    • 発表場所
      TIME24ビル(東京)
    • 年月日
      2010-04-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] AMTEC電極の性能特性パラメータ評価2010

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎, 藤井孝博, 塙敏彦, 木村卓哉, 小熊晃
    • 学会等名
      電気化学会第77回大会講演会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2010-03-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学ヒートポンプ低温側吸熱反応部の性能解析2010

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎, 中山和博, 島田透, 鈴木秀一
    • 学会等名
      化学工学会第75年会研究発表会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県)
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] エレクトロウェッティングによる液滴制御2010

    • 著者名/発表者名
      本間勝治, 田中耕太郎
    • 学会等名
      第49回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 固体電解質膜を用いる電気化学ヒートポンプの脱水素吸熱反応器の研究2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木秀一, 田中耕太郎, 中山和博, 島田透
    • 学会等名
      第49回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学ヒートポンプの脱水素触媒Pt-Ru電極の性能測定2010

    • 著者名/発表者名
      島田透, 鈴木秀一, 中山和博, 田中耕太郎
    • 学会等名
      第12回化学工学学生発表会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] AMTECヒートポンプの低圧側電極の交流インピーダンス測定2010

    • 著者名/発表者名
      木村卓哉, 小熊晃, 塙敏彦, 藤井孝博, 田中耕太郎
    • 学会等名
      第12回化学工学学生発表会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都)
    • 年月日
      2010-03-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 環境熱エネルギー利用技術の現状と将来-電気化学ヒートポンプによる熱移動素子の開発-2009

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎
    • 学会等名
      日本エネルギー学会省エネルギーセンター第2回省エネルギー政策・技術セミナー
    • 発表場所
      東京ガス本社(東京都)
    • 年月日
      2009-11-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 太陽熱利用電気化学ヒートポンプにおける吸熱反応部の電極特性2009

    • 著者名/発表者名
      中山和博, 田中耕太郎, 島田透, 鈴木秀一
    • 学会等名
      平成21年度太陽/風力エネルギー学会合同研究発表会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール(長崎県)
    • 年月日
      2009-11-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 固体電解質を用いる電気化学ヒートポンプの電極厚さの影響2009

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎,藤井孝博
    • 学会等名
      化学工学会第41回秋季大会研究発表会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体電解質を用いる電気化学ヒートポンプの電極厚さの影響2009

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎, 藤井孝博
    • 学会等名
      化学工学会第41回秋季大会研究発表会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ金属熱電変換の逆サイクルによる高温ヒートポンプの性能2009

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎,藤井孝博
    • 学会等名
      日本熱電学会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2009-08-11
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] アルカリ金属熱電変換の逆サイクルによる高温ヒートポンプの性能2009

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎, 藤井孝博
    • 学会等名
      第6回日本熱電学会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2009-08-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヒートポンプ技術による熱再生技術の新展開2009

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎
    • 学会等名
      第23回環境工学連合講演会
    • 発表場所
      日本学術会議(東京)
    • 年月日
      2009-04-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ヒートポンプ技術による熱再生技術の新展開2009

    • 著者名/発表者名
      田中耕太郎
    • 学会等名
      第23回環境工学連合講演会
    • 発表場所
      日本学術会議(東京都)
    • 年月日
      2009-04-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 熱電変換技術の基礎と応用 (2章3 アルカリ金属熱電変換の基礎を分筆)2011

    • 著者名/発表者名
      舟橋良次ら編集,田中耕太郎ら(著者他42人)
    • 総ページ数
      251
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] 熱電変換技術の基礎と応用(2章3アルカリ金属熱電変換の基礎を分筆)2011

    • 著者名/発表者名
      舟橋良次, ら編集),田中耕太郎, ら(著者他42人)
    • 総ページ数
      251
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 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: 2019-07-29  

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