エネルギーの変換技術に関する研究

能量转换技术研究

基本信息

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

项目摘要

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.为了应对常规能源的多样化和需求的较大波动，我们组织了以下五个研究小组，旨在开发能够实现各类能源之间高效转换的新材料和新工艺。开拓性和基础性研究。 2.（1）燃料电池组：成功开发了用于直接醇燃料电池、溶解碳酸盐燃料电池和高温固体电解质燃料电池的高活性和稳定的电极和电解质导体，通过评估能量和性能，建立了电池设计指南。电池的热平衡。 (2)太阳能电池组：我们揭示了利用薄膜多层结构可以实现40%转换效率的材料，并证明了通过载流子限制减少表面复合的有效性。此外，光学CVD和激光与微波放电相结合的CVD是形成高质量非晶硅薄膜的极为有效的方法。此外，对于湿式太阳能电池，我们能够在原子水平上阐明电极表面的超精细结构，并显着提高效率。 (3)热化学团队：对于利用热化学循环的水分解制氢工艺，我们将反应时间缩短至传统方法的三分之一，并实现了连续运行。获得耐腐蚀材料的多层CVD技术和高温氢分离技术也取得了重大进展。（4）光化学组：在人工光合作用方面，利用光催化剂固定二氧化碳方面取得了快速进展。我们证明，使用分子复合物可用于生成高氧化还原活性物质并通过光激发控制反应。使用高应变化合物进行能量存储使得散热过程中温度升高 110 度。（5）高温直热发电组：我们发现等离子体处理对于改善硅化铁基材料的性能极其有用，同时还发现了利用硼、磷等有前景的新材料。此外，我们成功地生产了使用碳化钽铪电极的热离子发生器原型，并揭示了提高碱金属热发电用氧化铝耐腐蚀性的因素。