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：
63603022
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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.将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:種々の燃料を直接電力に変換する高性能燃料電池を実現するために、溶融炭酸塩型高温燃料電池、高温型固体電解質燃料電池、直接型アルコール燃料電池のそれぞれについて高活性で安定な電極と電解質導電体の種類と使用条件を明確にすると共に、電池内の熱収支とエネルギー変換効率の関係を明らかにした。(2)太陽電池班:従来の太陽電池の効率を格段に向上させるために、湿式太陽電池については界面の超微細構造と電気化学的活性の関係を解明し、乾式太陽電池に関しては、太陽光の全スペクトルを利用してエネルギー変換効率を向上させることをめざす多層タンデム構造太陽電池構成のための薄膜材料およびヘテロ界面の形成法を究明した。また、キャリア閉じ込め効果による高効率化の可能性を明らかにした。(3)熱化学班:Br-Ca-Fe系反応サイクルで水を水素と酸素に分解する連続操業のための触媒、装置用金属の耐食性材料による被覆法、高性能水素分離膜が著しく改良された。またケミカルヒートポンプ用触媒と反応器製作の見通しがついた。(4)光化学班:植物の光合成を模範とする人工光合成系の実現をめざして光励起で発生させた高活性ラジカル対の電荷分離技術を確立すると共に炭酸ガスからメタンなどへの変換が可能であることを実証した。また、高歪化合物によるエネルギー蓄積系のモデル装置の試作と運転に成功した。(5)高温熱直接発電班:鉄シリサイドなどのアモルファス構造膜が非常に高い熱起電力を有する新素材であることを発見した。熱電子発電では、ハフニウムなどのホウ化物がエミッター電極として有用であり、アルカリ金属熱発電に有用な炭化物・窒化物も見出された。

1.为了应对未来能源资源的多样化和需求的大幅波动，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，推动开拓。和基础研究。 2.（1）燃料电池组：为了实现将各种燃料直接转化为电能的高性能燃料电池，我们对熔融碳酸盐型高温燃料电池、高温固体电解质燃料电池进行研究，并直接除了明确高活性和稳定的电极和电解质导体的类型和使用条件外，我们还明确了电池内部的热平衡和能量转换效率之间的关系。（2）太阳能电池组：为了显着提高常规太阳能电池的效率，我们将阐明湿式太阳能电池界面超细结构与电化学活性的关系，研究界面超细结构与电化学活性之间的关系我们研究了用于多层串联太阳能电池结构的薄膜材料和形成异质界面的方法，旨在通过利用太阳能电池的全光谱来提高能量转换效率。我们还揭示了由于载流子限制效应而实现更高效率的可能性。（3）热化学团队：在Br-Ca-Fe反应循环中将水分解为氢和氧的连续操作催化剂、用耐腐蚀材料涂覆设备金属的方法以及高性能氢分离膜得到显着改进。。我们还有生产化学热泵催化剂和反应器的前景。（4）光化学组：旨在实现仿照植物光合作用的人工光合作用系统，建立光激发产生的高活性自由基对的电荷分离技术，并将二氧化碳气体转化为甲烷等。事实证明。此外，我们成功地使用高应变化合物制作了能量存储模型装置的原型并运行。（5）高温直热发电组：我们发现硅化铁等非晶结构薄膜是具有极高热电动势的新材料。在热离子发电中，硼化物例如铪可用作发射电极，并且还发现了可用于碱金属热发电的碳化物和氮化物。