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2015 年度 実施状況報告書

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(系)研究科(研究院), 教授 (00264838)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワードBattery / High Pressure / Crystallization / Electrolyte Solution / Lead-Acid Battery / Nickel-Hydrogen Battery
研究実績の概要

鉛蓄電池の初期化成,高速充電,耐久性,電気容量の増加において,高圧力が有効に作用することは,すでに明らかにしてきた.また,高圧力の物理的な作用として,活物質の微粒化とタイトな構造形成にあることもすでに明らかにしてきた.昨年度は,劣化した鉛蓄電池の高圧力による再生操作を検討して,活物質の微粒化を示唆する結果を得ることができた.
今年度の成果としては,鉛蓄電池の充放電サイクルにおける活物質の結晶粒度の変化を晶析モデルで再現できることを明らかにし,硫酸鉛の核発生速度と成長速度を求め,圧力影響を定量的に示すことができた.
ニッケル水素電池では,昨年度には高圧力かで充放電サイクルの寿命大きく向上することを示した.
今年度の成果として,劣化したニッケル水素電池の高圧力による再生を検討した結果,高圧力保管にのみで充放電しなくてもニッケル水素電池の再生が示唆された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

鉛蓄電池に関する研究は,実験的なものはほぼ終了した.また,ニッケル水素電池に関しても高圧力の効果が明らかになった.さらに,リチウムイオン電池での高圧力実験装置も準備できるようになった.

今後の研究の推進方策

今度の課題として,各種電池の電極や電解質での充放電における晶析モデルと圧力の影響について,より詳細な検討をすること,各種電池の高圧力による再生法について検討することを計画している.

次年度使用額が生じた理由

高圧力装置部品の消耗が少なく,また,装置の改良も行い必要がなかったため.

次年度使用額の使用計画

今年度の国際会議の旅費,参加費,さらに,高圧力装置の改良と消耗品の部品,二次電池の購入費とする.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件)

  • [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

    • 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

      J. Chem. Eng, Japan

      巻: 48 ページ: 815-820

    • DOI

      10.1252/jcej.14we397

    • 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

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [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 – 2016-03-15
  • [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 – 2016-03-15
  • [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 – 2015-09-11
  • [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 – 2015-09-11
  • [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 – 2015-09-11
  • [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 – 2015-09-11
  • [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 – 2015-09-11
  • [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 – 2015-06-08
  • [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 – 2015-05-30
  • [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 – 2015-05-30
  • [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 – 2015-05-30
  • [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 – 2015-05-30

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公開日: 2017-01-06  

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