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ヘテロ界面を有する複合イオン伝導体を用いた中温作動金属―空気二次電池の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24651071
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関東京大学

研究代表者

大友 順一郎  東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (90322065)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード省エネルギー技術 / 金属-空気二次電池 / 酸化物イオン伝導体 / プロトン伝導体 / 金属酸化物 / 水素生成 / 畜電池 / 蓄電池
研究成果の概要

本研究では、無機固体電解質を用いた高エネルギー密度を有する中温作動の金属-空気二次電池を提案し、単相のイオン伝導体の開発に加え、界面の特異なイオン輸送機構の知見を活用した複合微粒子から構成される複合電解質材料の開発を行った。また、電極反応については、還元金属酸化物と水蒸気の反応に伴う水素生成反応の観測を行い、水素生成速度に対する担体効果について検討を行った。これら構成部材の開発と共に、金属-空気二次電池の充放電挙動を観測することで、新概念の金属-空気二次電池の設計指針について検討を行った。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Iron oxide redox reaction with oxide ion conducting supports for hydrogen production and storage systems2015

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Kosaka, Hiroyuki Hatano, Yoshito Oshima and Junichiro Otomo
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: 123 ページ: 380-387

    • DOI

      10.1016/j.ces.2014.11.012

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] リン酸チタニウムガラス-セラミックス薄膜の作製とプロトン伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      門田稔・大友順一郎
    • 学会等名
      化学工学会第80年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学豊洲キャンパス
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] リン酸チタニウムガラス-セラミックスの微構造観察とプロトン伝導特性2014

    • 著者名/発表者名
      門田稔・大友順一郎
    • 学会等名
      化学工学会第46回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Kinetic Analysis and Cycle Behavior of Metal Oxide Redox Reaction using Ionic Conductors as Supports in Chemical Looping Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Kosaka, Noriaki Kikuchi, Hiroyuki Hatano, Yoshito Oshima, Junichiro Otomo
    • 学会等名
      The 20th World Hydrogen Energy Conference 2014
    • 発表場所
      Kimdaejung Convention Center, Gwangju Metropolitan City, Korea
    • 年月日
      2014-06-15 – 2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] タングステン酸ランタンの電気伝導特性とプロトン伝導機構2014

    • 著者名/発表者名
      大友 順一郎・庄野 洋平・牛山 浩・大島 義人
    • 学会等名
      電気化学会第81回大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体電解質を用いたビスマス電極/電解質界面における電気化学的酸化還元挙動2014

    • 著者名/発表者名
      櫻井 健一朗・大島 義人・大友 順一郎
    • 学会等名
      電気化学会第81回大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] タングステン酸ランタンにおけるプロトン伝導率に与える影響因子の評価2013

    • 著者名/発表者名
      庄野 洋平・大島 義人・大友 順一郎
    • 学会等名
      化学工学会 第45 回 秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学 津島(東)キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ランタン-タングステン系複合酸化物プロトン伝導体の合成とイオン伝導機構2013

    • 著者名/発表者名
      庄野 洋平・大島 義人・牛山 浩・大友 順一郎
    • 学会等名
      第39回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      くまもと県民交流館パレア
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] プロトン伝導性リン酸ガラス-セラミックスの構造評価と電気伝導特性2013

    • 著者名/発表者名
      川村亮人 大島義人 大友順一郎
    • 学会等名
      化学工学会第78年会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ケミカルループ燃焼における鉄系酸素キャリアの還元反応に対する酸化物イオン伝導体の担体効果2013

    • 著者名/発表者名
      菊池 典晃 大友 順一郎 大島 義人 幡野 博之
    • 学会等名
      化学工学会第78年会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] プロトン伝導性リン酸ガラスの合成と電気伝導特性2012

    • 著者名/発表者名
      川村亮人 大友順一郎 大島義人
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (仙台市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] プロトン伝導性アモルファスリン酸チタニウムの合成と電気伝導特性2012

    • 著者名/発表者名
      川村亮人 大島義人 大友順一郎
    • 学会等名
      第22回無機リン化学討論会
    • 発表場所
      神戸大学(神戸市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 大友研究室ホームページ

    • URL

      http://www.otomolab.k.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 大友研究室ホームページ

    • URL

      http://www.otomolab.k.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 大友研究室ホームページ

    • URL

      http://www.otomolab.k.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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