高酸化状態イオンの安定化によるレドックスフロー電池の高性能化に関する研究

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K05140
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26040:構造材料および機能材料関連
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 稲葉 稔 同志社大学, 理工学部, 教授 (80243046)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: レドックスフロー蓄電池 / バナジウム / チタン / マンガン / 電解液 / エネルギー密度

研究成果の概要

大型蓄電池として期待されるレドックスフロー電池(RFB)に着目し、レドックフロー電池の高エネルギー密度化を狙った電解液開発を行った。バナジウム系RFBでは新規1,3-プロパンジスルホン酸バナジル(PDSV)を用いた電解液が、高温、低温で安定であること、従来の硫酸電解液を用いた場合と比べて、約1.5倍エネルギー密度の向上が見込めることが実証された。Ti-Mn系RFBに関しては、正極電解液中にメタンスルホン酸(MSA)を添加したところ、MnO2沈殿物が微細化(20-30 nm)し、MnO2微粒子の安定化にMSAが有効であり、またそれによりエネルギー密度の大きな向上が確認された。

自由記述の分野

電気化学、無機工業化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

2050カーボンニュートラル達成に向けて風力や太陽光などの再生可能エネルギーに立脚した低炭素社会の構築が求められている。一方、再生可能エネルギーで得られる電力を有効に利用するためには低コスト大規模蓄電システムが必要である。本研究で見いだされた新規電解液によってレドックスフロー電池の高エネルギー密度化の道筋が開け、再生可能エネルギーに立脚した社会の構築、2050カーボンニュートラル達成に向けて大きな貢献となる。