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J-GLOBAL ID：201602202826965869   整理番号：16A0200148

新しいエネルギー変換 電極相界面極限利用を実現するレドックスフロー電池

著者 (3件)： 津島将司 (大阪大) ,  津島将司 (JST-さきがけ) ,  鈴木崇弘 (大阪大)
資料名： 伝熱  (Journal of the Heat Transfer Society of Japan)
巻： 55  号： 230  ページ： 41-50  発行年： 2016年01月01日 
JST資料番号： Y0128A  ISSN： 1344-8692  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： レドックスフロー電池の最近の研究開発状況と著者等の電極相界面における電気化学反応促進のための開発の成果について述べた。初めに,同電池の原理と構造,電極面積依存の電池出力と電解液量依存の電池容量等の特徴,開発の経緯(鉄-クロム系,バナジウム系),コスト目標と用途(電力貯蔵等),および内部抵抗(過電圧)の低減ほかの課題を説明した。次に,多孔質炭素電極と電解液間の相界面極限利用を試みた単セル電池の電流-電圧特性を示し,櫛歯流路構造による活物質の移流供給方法が良いこと,電極の炭素ファイバーの熱処理による反応活性の向上や実効電極表面積の増加等の効果を考察した。さらに炭素ファイバー電極周りの反応流動解析について,モデル図(多孔質正/負電極,電解質膜,集電体,硫酸水溶液,9化学種)と基礎方程式(連続の式,Darcyの式,Nernst-Planckのイオン種輸送式,Butler-Volmerの電極反応式等)を提示した。同解析による放電(電流-電圧)特性を図示し,濃度境界層の物質輸送抵抗を考慮すれば解析値が実験値と合うとした。また,正/負極の導電反応,電解質膜,界面輸送等の過電圧要因を分析し,各要因が同程度であり,反応過電圧が比較的小さいこと,イオン輸送と電子輸送のオーム抵抗が大きいこと等の結論を得た。導電率改善のための電解質膜の薄膜化を図る高分子構造設計や相界面輸送抵抗過電圧低減のための電極表面積の増加や電極内流動の均一化等の必要性を指摘した。

シソーラス用語： *二次電池 ,  *炭素電極 ,  *多孔質電極 ,  *電気化学反応 ,  *電解液 ,  電流電圧特性 ,  電極材料 ,  熱処理 ,  流動解析 ,  Darcyの法則 ,  過電圧 ,  Butler-Volmer式 ,  *レドックスフロー電池 ,  活物質 ,  流路形状 ,  解析
準シソーラス用語： Nernst式

分類 (2件)： 二次電池  (YB04030K) ,  電気化学反応  (CB07050F)

引用文献 (24件)：

• 重松敏夫, 電力貯蔵用レドックスフロー電池, SEIテクニカルレビュー, 179 (2011), 7.
• 資源エネルギー庁, 再生可能エネルギーの状況について, (2014).
• 経済産業省, 長期エネルギー需給見通し, (2015).
• California Public Utilities Commission, Renewables Portfolio Standard 2nd Quarterly Report, (2014).
• Sun, B. and Skyllas-Kazacos, M., A Study of the V(II)/V(III) Redox Couple for Redox Cell Application, I Power Sources, 15 (1985), 179.

タイトルに関連する用語 (4件)： エネルギー変換 ,  相界面 ,  極限 ,  レドックスフロー電池