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共電解を利用した炭化水素合成セル中のマルチフィジックス解析モデル開発

共電解を利用した炭化水素合成セル中のマルチフィジックス解析モデル開発
使用共电解开发碳氢化合物合成池中的多物理场分析模型
批准号：
20K04323
负责人：
荒木 拓人
金额：
$2.75万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04323/
关键词：
水蒸気電解SOEC二酸化炭素共電解二酸化炭素電解共電解固体酸化物形電解セルメタネーション

项目摘要

项目成果

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固体酸化物形セルに水蒸気と二酸化炭素を供給し同時電解（共電解）を利用するシステムは，シンプルなプロセスから高いエネルギー効率で炭化水素系燃料を合成可能なため，再生可能エネルギーからのインフラ適合性の高い燃料製造，電力負荷平準デバイスとして期待できる．ただし，水蒸気・二酸化炭素電解反応および逆水性シフト反応は吸熱反応であり，セル内の温度や反応分布の要因は複雑であるため，その系統的な理解やセル構造の最適化はほとんどされていないため，本研究の目的を二酸化炭素・水蒸気を共電解中の固体酸化物形セル内の発電・反応・温度分布のマルチフィジックス解析スキームを開発し，その性能・劣化に対する支配因子を整理することとしている．特に，2022年度には富山大の協力のもと測定されたメタネーション反応とシフト反応の反応速度式と熱輸送方程式の連成モデルを作成し，700℃前後の共電解から150℃前後のメタネーションを一体的に扱う統合型セルに関する計算を実行した．
期刊论文(14)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
再生可能エネルギー利用社会に向けたSOEC形メタノール製造システムの検討
可再生能源社会SOEC型甲醇生产系统研究
DOI： --
发表时间： 2022
期刊： 燃料電池 = The journal of fuel cell technology
影响因子： --
作者： [大西 元, 中野紘佑, 春木将司, 多田幸生, 高寺亮伍， 川中涼介， 李坤朋， 荒木拓人， 森昌史]
通讯作者： 高寺亮伍， 川中涼介， 李坤朋， 荒木拓人， 森昌史
Investigating the vapour transport phenomena inside the cathode gas diffusion layer media by controlling local temperature gradient inside an operating proton exchange membrane fuel cell
DOI： 10.1016/j.electacta.2020.137383
发表时间： 2021-01-01
期刊： ELECTROCHIMICA ACTA
影响因子： 6.6
作者： [Shigemasa, Kaito, Sato, Hayate, Araki, Takuto]
通讯作者： Araki, Takuto
Numerical Analysis of the Local Current Efficiency Distribution in a Protonic Ceramic Fuel Cell Considering Gas Concentration Distributions
考虑气体浓度分布的质子陶瓷燃料电池局部电流效率分布的数值分析
DOI： 10.1149/10301.0853ecst
发表时间： 2021
期刊： ECS Transactions
影响因子： --
作者： [Li Kunpeng, Suito Fumiyasu, Ryogo Takatera, Atsuhito Ota, Araki Takuto, Okuyama Yuji, Mori Masashi]
通讯作者： Mori Masashi
プロトン伝導型 SOFC 内の局所ホール電流密度分布計算
质子传导SOFC中的局域空穴电流密度分布计算
DOI： --
发表时间： 2022
期刊：
影响因子： --
作者： [H. Miyamoto, K. Suzuki, S. Nakamura, R. Akasaka, E. W. Lemmon, 荒木拓人]
通讯作者： 荒木拓人
共 13 条
    マイクロスケールにおける流動および伝熱特性に関する研究
    • 批准号：
      02J01659
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.28万
    • 财政年份：
      2002
    • 负责人：
      荒木 拓人
    • 依托单位：
      Kyoto University
    国内基金
    海外基金
    质子型SOEC混合导电氧电极的输运性质 调控及其对催化活性的影响机理
    • 批准号：
    • 项目类别：
      省市级项目
    • 资助金额：
      10.0万元
    • 批准年份：
      2025
    • 负责人：
      潘泽华
    • 依托单位：
      哈尔滨工业大学（深圳）
    单原子掺杂多孔钙钛矿空气电极材料的 可控构筑及P-SOEC电解水应用
    • 批准号：
    • 项目类别：
      省市级项目
    • 资助金额：
      10.0万元
    • 批准年份：
      2025
    • 负责人：
      葛婧捷
    • 依托单位：
      香港理工大学
    SOEC电解制氢系统设计及集成关键技术
    • 批准号：
    • 项目类别：
      省市级项目
    • 资助金额：
      --
    • 批准年份：
      2024
    • 负责人：
    • 依托单位：
      常熟理工学院
    SOEC高熵陶瓷阴极电-热脱溶调控制备及其CO2电解增强机理
    • 批准号：
      52302334
    • 项目类别：
      青年科学基金项目
    • 资助金额：
      30万元
    • 批准年份：
      2023
    • 负责人：
      田云峰
    • 依托单位：
      中国矿业大学