身の回りの自然エネルギーを吸収して自己再生する次世代電池(光空気二次電池)の研究

研究通过吸收我们周围的自然能量进行自我再生的下一代电池（光空气二次电池）

• 批准号: 18656275
• 负责人: 阿久戸 敬治
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Shimane University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656275/
• 关键词: 二次電池; 自然エネルギー; 酸素還元触媒; 水素吸蔵合金; 空気電池; 自己再生; 光空気二次電池; 光電気化学

身の回りの自然エネルギーを吸収し、自己再生する蓄電池の実現は、電池研究に携わる者の長い間の夢であり、クリーンで省エネルギーという時代の要求にも応え得るものである。また、ユビキタス電源やマイクロマシン用電池実現への道を拓く技術としての期待もあり、このような電池開発への要請は益々高まる趨勢にある。本研究の目的は、これら要請に応え、空気中の酸素をエネルギー源とした放電と光エネルギーによる自己再生(充電)を可能にする新しい系の二次電池を実現するための基礎技術を確立することにある。平成19年度は、前年度に引き続き、負極をLaNi_<5-x>Al_x系水素吸蔵合金活物質とSrTiO3系光吸収材からなる複合電極、正極を酸素還元触媒(Pt-C)、電解質をKOH水溶液で構成した電池系を中心に、(1)電荷分離・蓄積技術、(2)高効率光充電技術、(3)高エネルギー密度化技術、(4)長寿命化技術等の検討を進めた。具体的には、項目(1)、(2)について、光吸収材や活物質組成が電池特性に与える影響を明らかにするとともに、電気化学的測定手法により、負極反応や電極/電解質界面で光反応が生起するエネルギーレベルを解明した。その結果、光反応を活性化し、光充電の高効率化を実現するには、活物質の最適化による水素化反応の貴電位化と光吸収材の最適化による光励起レベルの貴電位化が極めて有効であるとの知見を得た。また、項目(3)について、金属Ti電極の放電生成物自身の光反応性を利用した電池系の高エネルギー密度化効果を検証するとともに、項目(4)については、電解質組成と電解質中の水分子透湿量、および、放電性能との関係を調べ、通常の室温環境下では電解質濃度6mol・dm^<-3>のKOHが透湿を抑制し、長寿命化効果が大きいことを明らかにした。

The body's natural return and absorption, the self-regenerating battery's appearance, and the battery research's portable oneの长い间の梦であり、クリーンで Province エネルギーという时のRequirement にも応えGET るものである.また, ユビキタスPower supply やマイクロマシン's battery is now への道を图くtechnology としてのLooking forward to もあり, このようなBattery opening 発へのPlease は benefit 々High まるTrend にある. The purpose of this study is to ask for help from に応え and 空気中の acid element をエネルギーsource とした discharge と光 エネルギーによるIt is possible to regenerate (charge) oneself, and the basic technology of the new series of secondary batteries has been established. In FY2019 and in the previous year, the negative electrode was LaNi_<5-x>Al_x based hydrogen absorbing alloy active material and the SrTiO3 based light absorbing material was composite electrode, and the positive electrode was acidic acid reduction catalyst (Pt-C), The electrolyte (KOH aqueous solution) is the center of the battery system, (1) charge separation and accumulation technology, (2) high-efficiency photocharging technology, (3) high-density technology, (4) long-life technology, etc. Specific materials, items (1), (2) materials, light-absorbing materials, active material composition, battery characteristics, and the impact of materials on materialsに, electrochemical measurement method, negative electrode reaction, electrode/electrolyte interface, photoreaction generation, するエネルギーレベルを Explain the method. Result, activation of photoreflection, high efficiency of photorecharge, optimization of living matter, hydrogenation reaction Optimization of the potential of the light absorbing material is very effective when the light is excited and the optimization of the potential is achieved.また、Item (3) について、Use the light reflectivity of the discharge product of the metal Ti electrode in the battery system High Density Certificate, Project (4) Densification Effect, Electrolyte Composition and Electrolyte The relationship between water molecule moisture vapor transmission rate, discharge performance and discharge performance, and the electrolyte concentration under normal room temperature environment is 6m ol・dm^<-3>のKOH has a moisture-permeable suppression effect and a long-life effect.