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：
62603024
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：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 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つぎの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. 光とマイクロ波を併用したハイブリッドCVDがとくに有用である.(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, 高性能水素分離膜の開発が著しく進展した. また排熱を利用するケミカルヒートポンプの特性が明らかになった.(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として可視光でも作動する物質を開発した.(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. 熱電子発電には, タングステンなどのホウ化物がエミッター電極として有望であり, 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，我们将组织和领导以下五个研究小组，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。 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，我们研究了熔融碳酸盐型高温燃料电池和高温固体电解质燃料电池。我们明确了每种类型的直接醇燃料电池的高活性和稳定的电极和电解质导体的类型和使用条件，并明确了电池内部的热平衡和能量转换效率之间的关系（2）太阳能电池团队：为了显着提高传统太阳能电池的效率，我们将阐明湿式太阳能电池的界面超细结构与电化学活性之间的关系，而对于干式太阳能电池，我们研究了薄膜材料和形成异质界面的方法，用于构建多层串联太阳能电池，旨在利用全光谱太阳光来提高能量转换效率。使用光和微波的混合 CVD 特别有用 (3) 热化学组： Br-Ca-Fe反应循环中连续操作将水分解为氢气和氧气的催化剂、具有耐腐蚀材料的设备金属的涂覆方法、高性能氢分离膜的开发也取得了重大进展，并且阐明了利用废热的化学热泵的特性。（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。我们建立了光激发产生的高活性自由基对的电荷分离技术，并证明可以将二氧化碳气体转化为甲烷等。我们开发了一种使用高应变化合物作为储能系统的材料，即使在可见光下也能工作。（5）高温直接热发电组：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。对于热离子发电，硼化物（例如钨）作为发射电极很有前景，碳化物和氮化物也被发现可用于碱金属热发电。