然エネルギーを生かす蓄電池・燃料電池

レドックスフロー電池の
バナジウム電解液

燃料電池の研究

 風力や太陽光といった自然エネルギーは天気次第で発電量が変わります.一方で,我々が電力を使う量も時間によって変わります.そこで蓄電池(バッテリー)の出番です.
 自然エネルギーを貯蔵するには「エネルギーを取り出す速さ(出力)」と「エネルギーを貯める量(容量)」が適度になるように電池を作る必要があります.レドックスフロー電池は,「出力」と「容量」を自由に設計できる特長があります.私たちはバナジウムイオンを使うレドックスフロー電池を低コスト化するために,電池内部の構造の最適化による高出力化について研究しています.

 バイオエタノールという言葉を聞いたことはありますか?生物資源から製造されたエタノールのことで,バイオエタノールは太陽からのエネルギーを化学エネルギーとして蓄えている燃料です.
 バイオエタノールを電力に変換する装置として燃料電池が一つの候補です.燃料電池は比較的にコンパクトな構成で,燃料から電力を取り出せます.しかし,現状ではエタノールの酸化反応が遅いためにエネルギー変換効率が低い点が課題です.そこで,貴金属触媒(触媒:自身はほぼ変化せず,他の物質の反応速度を高めたり特定の反応を優先させたりする物質)の触媒作用を高めるために,貴金属触媒と固体酸化物を複合化する研究を進めています.

物質・環境類
助教 石飛 宏和、  教授 中川 紳好
  • 科学研究費補助金 若手研究,平成30年度~令和2年度「レドックスフロー電池の大電流化・高エネルギー変換効率を実現する新学理の創生」
  • 科学研究費補助金 基盤研究C,令和4年度~6年度「液透過性・物質輸送特性・耐久性を一括向上するレドックスフロー電池電極の創出」
  • 石飛宏和,レドックスフロー電池用途のシームレスカーボン材料の活性・液体透過性の向上,月刊ファインケミカル,シーエムシー出版,50 (2021) 20
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