文献

J-GLOBAL ID：201502203600724361   整理番号：15A0972339

中性に近いpHでの太陽熱駆動水分解システムに関する運転条件および制約条件の電気化学技術評価

An electrochemical engineering assessment of the operational conditions and constraints for solar-driven water-splitting systems at near-neutral pH

著者 (4件)： SINGH Meenesh R. (Joint Center for Artificial Photosynthesis, Lawrence Berkeley National Lab., Berkeley CA 94720, USA) ,  PAPADANTONAKIS Kimberly ,  XIANG Chengxiang ,  LEWIS Nathan S.
資料名： Energy & Environmental Science  (Energy & Environmental Science)
巻： 8  号： 9  ページ： 2760-2767  発行年： 2015年09月26日 
JST資料番号： W2306A  ISSN： 1754-5692  CODEN： EESNBY  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 濃酸,希酸,または緩衝化した中性に近いpHの電解質で運転する1次元太陽熱駆動水分解セルにおける溶液輸送損失を,電解質における拡散,移動および対流輸送,加えてバルク電気化学反応を説明する数学モデルを使用して評価した。電極の表面でのpH勾配に関連したオーム抵抗損失,ネルンストの電位損失,および様々な電解質における電気透析を停滞セルおよび対流混合が生成ガス発生により起きる気泡対流セルにおいて定量的に評価した。対流混合をもたない停滞セルでは,pH勾配から誘導される小さな限界電流密度(<3mAcm^-2)および有意な分極損失が希酸および中性に近いpH緩衝電解質で存在した。それに反して,気泡対流セルは限界電流密度の著しい増加,および濃度過電圧の著しい減少を示した。気泡対流セルでは,最小溶液輸送損失が,pH≦1の緩衝電解質か,または非緩衝溶液における膜フリーセルで存在した。しかしながら,膜フリーセルは生成ガス分離のための機構を欠き,これはそのようなシステムの展開に対する重大な実際的かつ技術的障害を与える。本質的に安全なセルを作るためには,イオン交換膜がセルに組み込まれる。それに伴う溶液損失,特に電極表面のpH勾配,をその様なシステムのためにモデル化し,シミュレーションした。故に,本研究では本質的に安全で,効率の良い太陽熱駆動水分解セルが運転される一般条件について記述した。Copyright 2015 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *分解反応 ,  *太陽熱利用 ,  pH【水素イオン指数】 ,  *条件 ,  制約条件 ,  *電気化学 ,  拡散 ,  移動 ,  物質移動 ,  電気化学反応 ,  数学モデル ,  電気透析 ,  *混合 ,  *対流 ,  電流密度 ,  分極 ,  *気泡 ,  過電圧 ,  イオン交換膜 ,  テクノロジーアセスメント
準シソーラス用語： *運転条件 ,  技術評価 ,  *水分解 ,  *対流混合 ,  対流輸送 ,  濃度過電圧

分類 (3件)： 分解反応  (CF02080P) ,  太陽エネルギー利用機器  (QE05020H) ,  電気化学一般  (CB07010N)

タイトルに関連する用語 (7件)： 中性 ,  pH ,  太陽熱 ,  水分解 ,  制約条件 ,  電気化学 ,  評価