イオン液体を用いたアルミニウム‐塩素電池の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24655184
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 上田 幹人 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00292053)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 燃料電池 / イオン液体

研究概要

本研究では、イオン液体を電解液として、アルミニウムと塩素ガスによる大きな出力の電池の開発を目指した。
この研究において、イオン液体電解液として1-エチル3-メチルイミダゾリウムクロライドとAlCl3との混合からなるものを用いた。この中でのAl-Cl2電池の開回路電圧は30℃で2.1Vである事がわかった。また塩素電極の最適な形状を見出すために各種形状の電極を検討した。さらにアノード材料としてのアルミニウム合金における電池出力は純アルミニウムよりも低い値を示すことが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Output characteristics of a circular cone type graphite cathode for Al-Cl_2 fuel cells in AlCl_3-EMIC ionic liquid (2014)
  • 著者名/発表者名: Junji Nunomura, Mikito Ueda, and Toshiaki Ohtsuka
  • 雑誌名: Z. Phys. Chem 巻: (accepted)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Output Properties of an Al-Cl_2 cell in AlCl_3-EMIC ionic liquid (2013)
  • 著者名/発表者名: Mikito Ueda, Hajime Matsunaga, and Toshiaki Ohtsuka
  • 雑誌名: Z. Phys. Chem 巻: 227 ページ: 1097-1103
  • DOI: 10.1524/zpch.2013.0358
  • 査読あり
• [学会発表] スクラップアルミニウムの有効利用を目的としたAl-Cl_2電池 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田幹人
  • 学会等名: マテリアルテーラリング研究会
  • 発表場所: 東京都新宿区
  • 年月日: 2014-04-12
• [学会発表] Al-Cl_2電池特性に対するアルミニウムアノード中の合金元素の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 布村順司, 兵野篤, 上田幹人, 大塚俊明
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部冬季研究発表会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2014-01-23
• [学会発表] Al-Cl_2電池におけるアルミニウム合金のアノード溶解特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 布村順司, 上田幹人, 大塚俊明
  • 学会等名: 電気化学会第45回溶融塩化学討論会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2013-11-21
• [学会発表] 溶融塩およびイオン液体を用いたAl-Cl_2電池の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田幹人
  • 学会等名: 電気化学会第181回溶融塩委員会
  • 発表場所: 富士市
  • 年月日: 2013-06-20
• [学会発表] EMIC- AlCl_3イオン液体中におけるCl_2の還元反応に対する円錐型カソード形状の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 布村順司, 上田幹人, 大塚俊明
  • 学会等名: 電気化学第80回大会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2013-03-30