エネルギーの変換技術に関する研究

能量转换技术研究

• 批准号: 01603021
• 负责人: 松尾 拓
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01603021/
• 关键词: 燃料電池; 太陽電池; 熱化学的水素生産; 人口光合成; 熱直接発電; エネルギー変換; 新素材; 熱の有効利用

1.従来のエネルギー資源の多様化と需要の大幅な変動に対処するため、種々のエネルギー間の高効率変換を実現できる新素材と新プロセス開発をめざし、次の5研究班を組織して、先導的・基礎的研究を推進した。2.(1)燃料電池班:直接型アルコール燃料電池、溶解炭酸塩型燃料電池、高温型固体電解質燃料電池について高活性で安定性の良い電極と電解質導電体の開発に成功すると共に、電池内のエネルギーおよび熱収支を評価することにより電池設計の指針を確立した。(2)太陽電池班:薄膜多層構造を用いれば変換効率40%に達する材料が実現できることを明らかにすると共に、キャリア閉じ込めによる表面再結合の低減の有用性を実証した。また、高品質アモルファスシリコン薄膜の形成法として光CVDおよびレーザとマイク波放電を併用したCVDがきわめて効果的であることを明らかにした。さらに湿式太陽電池について、電極表面の超微細構造の原子オーダーでの解明と効率の大幅向上を実現した。(3)熱化学班:熱化学サイクルを用いた水の分解による水素製造プロセスに関し、反応時間を従来の3分の1に短縮すると共に連続操業を可能にした。耐食材料を得るための多層構造CVD技術、高温域での水素分離技術も格段の進歩があった。(4)光化学班:人口光合成に関し、光触媒による二酸化炭素の固定が急速に進歩した。光励起による高酸化還元活性種の発生と反応制御には分子複合体の使用が有用であることを実証した。高歪化合物によるエネルギー貯蔵では放熱時に110度の温度上昇が可能になった。(5)高温熱直接発電班:鉄シリサイド系材料についてプラズマ処理が性能向上にきわめて有用であることを発見すると共に、ボロンやリンなどを用いた有望な新材料を見出した。また、タンタル-ハフニウムカーバイド電極を用いた熱電子発電器の試作に成功したほか、アルカリ金属熱発電用アルミナの耐食性向上因子を明かにした。

1. 従 to の エ ネ ル ギ ー と resource の many others need の な sharply - move に 処 seaborne す る た め, kind of 々 の エ ネ ル ギ ー の high working rate between variations in を be presently で き る new material と プ ロ セ ス open 発 を め ざ し の 5 institutes, times を organization し て, the forerunner of the basic research を promote し た. 2. (1) the fuel cell class: direct type ア ル コ ー ル fuel cell, dissolved carbon acid salt type fuel cell type, high temperature solid electrolyte fuel cell に つ い て highly active で と electrolyte stability good の い electrode conductive の open 発 に successful す る と に, cell の エ ネ ル ギ ー お よ び を hot 収 branch review 価 す る こ と に よ り battery design の pointer を establish し た. Class (2) solar cells, thin film layers construction を with い れ ば - in sharper rate 40% に す が る materials be presently で き る こ と を Ming ら か に す る と に, キ ャ リ ア closed じ 込 め に よ る surface recombination の low cut の usefulness を card be し た. ま た, high-quality ア モ ル フ ァ ス シ リ コ の ン film formation method と し て light CVD お よ び レ ー ザ と マ イ ク を wave discharge and し た CVD が き わ め て unseen fruited で あ る こ と を Ming ら か に し た. The <s:1> ultrafine structure <e:1> atoms on the electrode surface of the さらに wet solar cell に を を て て て て て て and <s:1> ultrafine structure <e:1> atoms on the electrode surface <s:1> ダ で で <s:1> indicate a significant increase in と efficiency <e:1> を and it is manifested as た た. (3) thermal chemistry class: thermo-chemical サ イ ク ル を with い た の water decomposition に よ る water make プ ロ セ ス に masato, し 応 time を 従 to の 3 の 1 に shortening す る と altogether に even 続 を fuck industry may に し た. Food-resistant materials を obtain るため <s:1> multi-layer structure CVD technology, high-temperature domain で <s:1> water element separation technology, grid segment <s:1> advancement があった. (4) Photochemistry class: Population photosynthesis に related に, photocatalyst による, disulfide carbon <s:1> fixation が rapid に advancement た. The light-excited による highly acidified reduced-active species <s:1> generate と anti応 control に に molecular complex <e:1> use が is effective である とを とを practical evidence of た. When high-crookew compounds are stored in によるエネ, ギ, ギ, で and exothermic at に110 degrees <s:1>, the temperature rise が may になった. (5) high temperature hot direct 発 electricity class: iron objects シ リ サ イ ド materials に つ い て プ ラ ズ マ 処 Richard が performance up に き わ め て useful で あ る こ と を 発 see す る と に, ボ ロ ン や リ ン な ど を with い た could な を new materials show the し た. ま た, タ ン タ ル - ハ フ ニ ウ ム カ ー バ イ ド を electrode with い た thermionic 発 appliances の attempt に successful し た ほ か, ア ル カ リ metal hot 発 electricity use ア ル ミ ナ の eats up resistance factor を Ming か に し た.

项目成果

臼井聡: "分子集合体界面を利用した光誘起電子移動反応の制御とその磁場効果" 日本化学会誌. 1477-1485 (1989)

Satoshi Usui：“利用分子组装界面及其磁场效应控制光诱导电子转移反应”，日本化学学会杂志 1477-1485 (1989)。

Akira Mitsui: "Counterion Effects on the Photoinduced ElectronーTransfer and the Reverse Process in PorphyrinーViologen Linked Compouns" Chemistty Letters. 1445-1448 (1989)

Akira Mitsui：“抗衡离子对卟啉-紫精连接化合物中光诱导电子转移和逆过程的影响”《化学快报》1445-1448 (1989)。

Hiroaki Yonemura: "External Magnetic Field Effects on Photoinduced Electoron Transfer Reactions in PhenothiazineーViologenーLinked Systems Complexed with Cylodextrins" Chemical Physics Letters. 2. 157-161 (1989)

Hiroaki Yonemura：“外部磁场对吩噻嗪－紫罗碱－与环糊精复合的体系中光致电子转移反应的影响”《化学物理快报》2. 157-161 (1989)。

Zenーichiro Takehara: "Thermal Energy Generated by Entropy Change in Solid Oxide Fuel Cell" Journal of Electrochemical Society. 136. 2506-2511 (1989)

Zenichiro Takehara：“固体氧化物燃料电池中熵变产生的热能”《电化学学会杂志》136。2506-2511（1989）。

Kunio Yoshida: "Process Simulation of MASCOT Plant Using the Thermochemical Cycle for Hydrogen Production" International journal of Hydrogen Energy. 14. 323-330 (1989)

Kunio Yoshida：“使用热化学循环制氢的 MASCOT 工厂的过程模拟”国际氢能杂志。