研究KEYWORD
レドックスフロー電池，フローキャパシタ，電気化学水素ポンプ，反応工学，電極触媒，圧力損失，炭素材料
研究分野
化学工学，エネルギー学，エネルギー関連化学，環境保全対策
主な研究テーマ
- レドックスフロー電池の電極構造に関する研究
- フローキャパシタの充放電・流動特性に関する研究
- 電気化学水素ポンプの電極触媒に関する研究
研究概要
再生可能エネルギーは需要と共有の時間的ミスマッチがあり，天候変動による出力変動があるため，再生可能エネルギーを大規模に導入する際には変換・貯蔵する技術が必要である．「バナジウムレドックスフロー電池」・「フローキャパシタ」・「電気化学水素ポンプ」などの再生可能エネルギーを変換・貯蔵するデバイスを対象として，電極の化学的・物理的な構造の好適設計による高効率化を目的として研究を進めている．化学工学的な観点から，反応速度・物質輸送速度・液体透過性をそれぞれ高めることにより，電圧降下（熱損失）の低減を目指している．最近ではレドックスフロー電池電極の構造と反応活性・圧力損失の関係，フローキャパシタの活性炭スラリーの流量と静電容量の関係，電気化学水素ポンプの電極触媒への金属酸化物の添加効果について研究報告を行った．大学・国立研究開発法人・企業との共同研究も進めている．
提供できる技術・応用分野
- （技術１）レドックスフロー電池・フローキャパシタ・電気化学水素ポンプの電気化学測定
- （技術２）レドックスフロー電池・フローキャパシタの圧力損失測定・物質輸送解析
- （応用分野）再生可能エネルギーへの調整力付与・出力平準化
主要な所属学会
化学工学会，電気化学会，炭素材料学会，日本伝熱学会，アメリカ電気化学会
代表的な論文 または 特許
- Highly Active Electrode with Efficiently Added Surface Oxygen Groups for a Vanadium Redox Flow Battery, Journal of Electrochemical Energy Conversion and Storage, 17 (2020) 031001-1–9, doi: 10.1115/1.4044959
- Visualized cell characteristics by a two-dimensional model of vanadium redox flow battery with interdigitated channel and thin active electrode, Electrochimica Acta, 313 (2019) 513–522, doi: 10.1016/j.electacta.2019.04.055
- Anode catalyst with enhanced ethanol electrooxidation activity by effective interaction between Pt-Sn-SiO2 for a direct ethanol fuel cell, International Journal of Hydrogen Energy, 42 (2017) 26897–26904, doi: 10.1016/j.ijhydene.2017.09.017