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高圧力二次電池に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420809
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

前田 光治  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00264838)

連携研究者 倉持 秀敏  国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 室長 (50353537)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードBattery / High pressure / Crystallization / Electrolyte solution / Lead-acid battery / Nickel-hydrogen battery / Litium-ion battery / High Pressure / Electrolyte Solution / Nickel-Hydrogen Battery / Lead-Acid Battery / Litium-Ion Battery
研究成果の概要

高圧力状態において鉛蓄電池,ニッケル水素電池,リチウムイオン電池のそれぞれの二次電池の高速充放電を試み,各種電池性能に対する高圧力の影響を系統的に検討した.鉛蓄電池では電極の活物質の緻密化や微 細化,良好な再結晶化によりほとんどの二次電池性能において高圧力が非常に有効であることを明らかにし,ニッケル水素電池では高圧力窒素ガスで保管することにより溶媒媒介転移で活物質の結晶形が大きく変化することにより,3MPa程度で高速充放電の性能が3倍程度まで向上することを明らかにした. リチウムイオン電池では10MPa程度までの高圧力窒素ガス下で保管すればリチウムイオン電池の寿命が向上することも明らかにした.

報告書

(6件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 4件、 査読あり 13件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 高圧力下での無電解ニッケル–リンめっき2018

    • 著者名/発表者名
      信吉裕太, 山本拓司, 前田光治, 福室直樹, 八重真治
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 44 号: 1 ページ: 35-38

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.44.35

    • NAID

      130006316106

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ツノケイソウ液の凍結濃縮操作2018

    • 著者名/発表者名
      前田光治,伊藤和宏,菓子野康浩,伊福健太郎,新船幸二,山本拓司
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 44 号: 1 ページ: 18-22

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.44.18

    • NAID

      130006316108

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of ethanol with triolein for fatty acid ethyl ester as biodiesel fuel in a Novozym fixed-bed reactor2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Endo, T. Hatanaka, K. Maeda, K. Arafune, T. Yamamoto, K. Itoh, H. Kuramochi, Y. Kashino, K. Ifuku
    • 雑誌名

      Biomass and Bioenergy

      巻: 108 ページ: 433-438

    • DOI

      10.1016/j.biombioe.2017.11.023

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transesterification of Triolein and Methanol by Novozym 435 with Dimethyl Ether2017

    • 著者名/発表者名
      K. Maeda, H. Kuramochi, K. Arafune, K. Itoh, T. Yamamoto
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 50 号: 12 ページ: 924-928

    • DOI

      10.1252/jcej.17we123

    • NAID

      130006258897

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular dynamics study on phase equilibriumaround vapor bubbles in low-density liquid argon2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro ITOH, Yuto KISA, Takuji YAMAMOTO, Kouji MAEDA
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 230 ページ: 322-328

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2016.12.118

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Melt crystallization of binary mixture of fatty acids as model biofuel2017

    • 著者名/発表者名
      Takuji YAMAMOTO, Takuto FUJIKAWA, Nobuyoshi OKAMOTO, Kazuhiro ITOH, Kouji MAEDA, Keisuke FUKUI, Hidetoshi KURAMOCHI
    • 雑誌名

      Crystal Research and Technology

      巻: 52 号: 2 ページ: 1600316-1600316

    • DOI

      10.1002/crat.201600316

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anti-solvent crystallization of a ternary Lennard-Jones mixture performed by molecular dynamics2015

    • 著者名/発表者名
      K. Maeda, T. Miki, K. Itoh, K. Arafune, T. Yamamoto, K. Fukui
    • 雑誌名

      J. Mol. Liq.

      巻: 209 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2015.05.019

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of Industrial Crystallization Model for Charge–Discharge Cycle of Lead–Acid Batteries at High Pressure2015

    • 著者名/発表者名
      K. Maeda1, M. Nogami, K. Arafune, T. Yamamoto, K. Itoh, K. Fukui, H. Kuramochi
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 48 号: 10 ページ: 815-820

    • DOI

      10.1252/jcej.14we397

    • NAID

      130005104391

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高圧力晶析の二次電池への応用2015

    • 著者名/発表者名
      前田 光治
    • 雑誌名

      化学工学

      巻: 79 ページ: 896-900

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Prolonged Life and Fast Secondary Formation of the Electrodes of Lead-Acid Battery during Charge-Discharge Cycle under High-Pressure Crystallization2015

    • 著者名/発表者名
      K. Maeda, N. Arakawa, S. Matsuda, K. Fukui, H. Kuramochi
    • 雑誌名

      J. Electrochem. Soc.

      巻: 162 号: 1 ページ: A21-A25

    • DOI

      10.1149/2.0141501jes

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fast charging of lead–acid batteries enabled by high-pressure crystallization2014

    • 著者名/発表者名
      K.Maeda, N. Arakawa, K. Fukui, H. Kuramochi
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      巻: 16 号: 10 ページ: 4911-4916

    • DOI

      10.1039/c3cp53353k

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrical Conductivity of Aqueous Ethanol Solutions Containing Ammonium Salts under High Pressure at 298 K2013

    • 著者名/発表者名
      K.Maeda, K.Maeno, K.Fukui, M.Moritoki, H.Kuramochi
    • 雑誌名

      J. Chem. Eng. Data

      巻: 58 号: 2 ページ: 264-270

    • DOI

      10.1021/je3008233

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel charge/discharge method for lead acid battery by high-pressure crystallization2013

    • 著者名/発表者名
      N.Arakawa, K.Maeda, M.Moritoki, K.Fukui, H.Kuramochi, H.Miki
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth

      巻: 373 ページ: 138-141

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2012.09.040

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ニッケル水素電池の寿命に対する高圧力の影響2017

    • 著者名/発表者名
      前田光治,下津佐俊也,籠田尚志,新船幸二,伊藤和宏,山本拓司,倉持秀敏
    • 学会等名
      分離技術会年会2017,S5-1
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 飽和脂肪酸2成分系の共晶晶析2017

    • 著者名/発表者名
      籠田尚志,前田光治,新船幸二,伊藤和宏,山本拓司
    • 学会等名
      分離技術会年会2017,S5-P5
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Concentration of Chaetoceros Gracilis Cells by Melt Crystallization of Ice2017

    • 著者名/発表者名
      K. Maeda, K. Itoh, Y. Kashino, K. Ifuku, K. Arafune, T. Yamamoto
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Separation Science and Technology, CO-01
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prolonged Life of Nickel-Hydrogen Battery by High Pressure at fast charge-discharge cycle2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kagota, K. Maeda1, K. Arafune, K. Itoh, H. Kuramochi, S. Yae, N. Fukumuro, T. Yamamoto
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Separation Science and Technology, CP-01
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ツノケイソウ液の氷凍結による濃縮操作2017

    • 著者名/発表者名
      前田光治,三木椋太,伊藤和宏,新船幸二,山本拓司,菓子野康浩,伊福健太郎
    • 学会等名
      化学工学会 第49回秋季大会, EC301
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学による相互貧溶媒晶析の検討2017

    • 著者名/発表者名
      前田光治,市川遥雄,新船幸二,伊藤和宏,山本拓司
    • 学会等名
      化学工学会 第83年会, N321
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 吸着剤によるリン酸の吸着晶析2017

    • 著者名/発表者名
      城下隼人,前田光治,新船幸二,伊藤和宏,山本 拓司,伊豆川作
    • 学会等名
      化学工学会 金沢大会2017, D104
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高圧力下での無電解ニッケル-リンめっきにおける水素の分配2017

    • 著者名/発表者名
      横濱大空,吉田悠一郎,福室直樹,八重真治,伊藤和宏,前田光治,山本 拓司
    • 学会等名
      化学工学会 金沢大会2017, D105
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 相互貧溶媒晶析法の分子動力学による検討2016

    • 著者名/発表者名
      市川 遥雄,前田 光治,新船 幸二,伊藤 和宏,山本 拓司
    • 学会等名
      化学工学会 第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧力充放電と電極上の硫酸鉛結晶の粒度の関係2016

    • 著者名/発表者名
      前田 光治,野上 誠人,新船 幸二,山本 拓司,伊藤 和宏
    • 学会等名
      分離技術会年会2016
    • 発表場所
      日本大学生産工学部(津田沼市))
    • 年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧力下における回分式無電解Ni-Pめっき操作2016

    • 著者名/発表者名
      信吉 裕太,山本 拓司,伊藤 和宏,福室 直樹,八重 真治,前田 光治
    • 学会等名
      化学工学会 第81年会, P324
    • 発表場所
      関西大学 千里山キャンパス,吹田市
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 液体アルゴン中に生じた単一蒸気泡の分子動力学シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      木佐 悠人,伊藤 和宏,山本 拓司,前田 光治
    • 学会等名
      化学工学会 第81年会, ZAP334
    • 発表場所
      関西大学 千里山キャンパス,吹田市
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of High Pressure on Endurance of Nickel-Hydrogen Battery2016

    • 著者名/発表者名
      K. Maeda, K. Arafune, K. Itoh, H. Kuramochi, S. Yae, N. Fukumuro, T. Yamamoto, K. Fukui
    • 学会等名
      The 23rd International Joint Seminar between Dong-A University & University of Hyogo
    • 発表場所
      Dong-A university (Busan, Korea)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulation for Vapor Bubble in Lennard-Jones Liquid2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kisa, K. Itoh, T. Yamamoto, K. Maeda
    • 学会等名
      The 23rd International Joint Seminar between Dong-A University & University of Hyogo
    • 発表場所
      Dong-A university (Busan, Korea)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nickel Electrodeposition Under High Static Pressure2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yamazaki, K. Abe, N. Fukumuro, T. Yamamoto, K. Maeda, S. Yae
    • 学会等名
      The 23rd International Joint Seminar between Dong-A University & University of Hyogo
    • 発表場所
      Dong-A university (Busan, Korea)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ドラムフレーカを用いた共晶凍結晶析法による(NH4)2SO4-Na2SO4-H2O系からの濃縮硫安液回収の分離特性その他について2015

    • 著者名/発表者名
      吉田 裕規,椀田 尚宏,三木 秀雄,前田 光治
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会, F109
    • 発表場所
      北海道大学 札幌キャンパス,札幌市
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 藤川 琢人,山本 拓司,前田 光治,福井 啓介,倉持 秀敏2015

    • 著者名/発表者名
      脂肪酸の融液晶析における溶質分配理論の適用
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会, F113
    • 発表場所
      北海道大学 札幌キャンパス,札幌市
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧力下での無電解ニッケル‐リンめっきに関する実験的検討2015

    • 著者名/発表者名
      信吉 裕太,山本 拓司,前田 光治,福室 直樹,八重 真治,福井 啓介
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会, F115
    • 発表場所
      北海道大学 札幌キャンパス,札幌市
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 蒸気エジェクタの水熱反応による珪藻培養液からの油分分離2015

    • 著者名/発表者名
      樋口 哲哉,伊藤 和宏・ 菓子野 康浩,伊福 健太郎,藤田 永治,前田 光治,山本 拓司,新船 幸二
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会, ZC2P55
    • 発表場所
      北海道大学 札幌キャンパス,札幌市
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 蒸気エジェクタによる下水汚泥の連続減圧濃縮装置の開発2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤 和宏,上塚 新也,藤田 永治,山本 拓司,前田 光治,新船 幸二
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会, ZC2P56
    • 発表場所
      北海道大学 札幌キャンパス,札幌市
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧力鉛蓄電池に関する基礎研究2015

    • 著者名/発表者名
      野上誠,前田光治,新船幸二,山本拓司,伊藤和宏,倉持秀敏
    • 学会等名
      日本海水学会 第66年会
    • 発表場所
      神奈川大学横浜キャンパス,横浜市
    • 年月日
      2015-06-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] C12-C18の飽和脂肪酸およびトリグリセリド+ヘキサデカンの固液平衡と推 算2015

    • 著者名/発表者名
      倉持 秀敏,由井 和子,小林 拓朗,辻 智也,福井 啓介,前田 光治
    • 学会等名
      分離技術会 年会2015, S1-2
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス,川崎市
    • 年月日
      2015-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ビーズ状カーボンクライオゲルの合成と水処理への応用2015

    • 著者名/発表者名
      山本 拓司,伊藤 和宏,新船 幸二,前田 光治
    • 学会等名
      分離技術会 年会2015, S3-P11
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス,川崎市
    • 年月日
      2015-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ニッケル水素電池の耐久性に及ぼす高圧力の影響2015

    • 著者名/発表者名
      前田 光治,伊藤 和宏,新船 幸二,山本 拓司,倉持 秀敏
    • 学会等名
      分離技術会 年会2015, S5-3
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス,川崎市
    • 年月日
      2015-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ノボザイム充填の循環式回分反応によるバイオディーゼルの生成操作2015

    • 著者名/発表者名
      前田 光治,新船 幸二,山本 拓司,伊藤 和宏,倉持 秀敏
    • 学会等名
      分離技術会 年会2015, S8-P3
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス,川崎市
    • 年月日
      2015-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ニッケル系二次電池における高圧力の影響2014

    • 著者名/発表者名
      岩倉 佑,前田 光治,伊藤 和宏,新船 幸二,山本 拓司,福井 啓介,倉持 秀敏
    • 学会等名
      化学工学会 姫路大会2014
    • 発表場所
      じばさんびる(姫路市)
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧下の鉛蓄電池の充放電の晶析モデル2014

    • 著者名/発表者名
      野上 誠人,前田 光治,倉持 秀敏
    • 学会等名
      化学工学会 姫路大会2014
    • 発表場所
      じばさんびる(姫路市)
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Crystallization Analysis for Charge-Discharge Processes of Lead-Acid Battery under High Pressure2014

    • 著者名/発表者名
      M. NOGAMI, K. MAEDA, K. ARAFUNE, T. YAMAMOTO, K. ITOH, K. FUKUI, H. KURAMOCHI
    • 学会等名
      10th International Conference on Separation Science and Technology
    • 発表場所
      新公会堂(奈良市)
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-11-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation of Lead-Acid Electrodes by High-Pressure Crystallization2014

    • 著者名/発表者名
      K. Maeda, N. Arakawa, K. Arafune, T. Yamamoto, K. Fukui, H. Kuramochi
    • 学会等名
      Joint Congress of ACTS-2014 and CGOM11
    • 発表場所
      新公会堂(奈良市)
    • 年月日
      2014-06-17 – 2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ニッケル水素二次電池の充放電における高圧力の影響2014

    • 著者名/発表者名
      岩倉 佑,前田 光治,福井 啓介,新船 幸二,山本 拓司,倉持 秀敏
    • 学会等名
      分離技術会年会2014
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-05-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光子相関法によるKCl水溶液からの核発生現象の観察2013

    • 著者名/発表者名
      前田 光治, 福井 啓介
    • 学会等名
      化学工学会 第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ロータリードラムフレーカを用いた冷却晶析法の研究2013

    • 著者名/発表者名
      三木 秀雄, 迎 武史, 吉田 裕規, 前田 光治
    • 学会等名
      化学工学会 第45回秋季大会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧力下の鉛蓄電池の性能評価2013

    • 著者名/発表者名
      前田 光治, 福井 啓介, 荒川 直子, 上田 康平, 倉持 秀敏
    • 学会等名
      分離技術年会2013
    • 発表場所
      日本大学(習志野市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] スプレー式相互貧溶媒晶析による混合結晶の生成2013

    • 著者名/発表者名
      前田 光治, 三木拓実, 新船幸二, 福井啓介
    • 学会等名
      2013年度日本海水学会第64年会
    • 発表場所
      県立図書館(甲府市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉛蓄電池の電気容量増加プロセスにおける圧力の影響2013

    • 著者名/発表者名
      前田 光治, 福井 啓介, 倉持 秀敏
    • 学会等名
      化学工学会盛岡大会2013
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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