電気化学的エネルギー変換の工学的研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61040019
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 高橋 正雄 横国大, 工学部, 教授 (80017863)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中島 剛 京都大学, 工学部, 助手 (50026233) ; 増子 昇 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30010747) ; 大矢 晴彦 横浜国立大学, 工学部, 教授 (40017950) ; 岩原 弘育 鳥取大学, 工学部, 教授 (80023125) ; 内田 勇 東北大学, 工学部, 教授 (50005302)
• Keywords: 電気化学的エネルギー変換 / 燃料電池 / 溶融塩電池 / レドックスフロー型電力貯蔵用電池 / メタノール燃料電池 / ガス拡散電極 / 工業電解 / 電極材料

Research Abstract

将来のエネルギーシステムでは、電気エネルギーの効率的貯蔵法と化石燃料からのより効率的な発電が重要となる。このために期待されるシステムは「電気エネルギーの化学エネルギーとしての貯蔵」と「化学エネルギーを直接電気エネルギーへ変換する発電方式」であり、本研究はこれらの工学的な目標を見定めた基礎研究を組織的・有機的な連携のもとに展開する。
1.電力貯蔵・発電用次世代電池の開発に関する工学的研究 6課題は溶融塩系の数百度、固体電解質系の千度で作動させる高効率、高装置効率電気化学エネルギー変換リアクターの実現のための基礎を明らかにした。2.レドックスフロー型電力貯蔵用二次電池の開発に関する工学的研究 3課題は二液式電池の電気化学的問題点の摘出とその特徴の理解、効率を支配する合目的なイオン交換膜の改良と開発、リアクターとしての化学工学的最適化など目標を見定めた基礎的知見を確立した。3.メタノール化学エネルギーの有効利用に関する研究 4課題は直接型メタノール燃料電池を指向するグループ研究を有機的に展開し、触媒被毒現象のより深い理解を出発点とする高性能電極触媒の開発、ガス拡散電極を応用した電極背面よりの燃料供給と燃焼廃ガスの排出方式の応用による画期的な高性能化の実証を行った。4.電気化学リアクター・エネルギー材料開発に関する研究 4課題は高温塩化アルミニウム溶融塩電解方式確立のための炉設計、工業電解用電極の高性能化、三次元リアクターの開能、水素吸蔵合金応用の水素極などに成果を挙げた。5.新型電池 3課題は有機レドックス系の検討、電池活物質の機能特性へのより深い理解、フッ化黒鉛の高性能化などに成果を挙げた。本研究班の基礎的研究成果は昭和57年度以来数々のベンチスケールテストを行って実証された。高性能ガス拡散電極、高性能電解用電極、高温固体電解質を応用した高効率電気化学リアクターの実証試験、溶融炭酸塩型燃料電池のペンチスケーリテストなどである。本研究の目標が工学的な実現のための基礎研究であることをよく示すものである。

Research Products

• [Publications] 内田勇: J.Electroanal.Chem.206. 229-239 (1986)
• [Publications] 内田勇: J.Electroanal.Chem.206. 241-252 (1986)
• [Publications] 内田勇: J.Electroanal.Chem.209. 125-133 (1986)
• [Publications] 本尾哲: J.Electroanal.Chem.199. 311-322 (1986)
• [Publications] 本尾哲: 205. 125-133 (1986)
• [Publications] 高橋正雄: ソーダと塩素. 37. 401-412 (1986)