Development of high performance electrodes for high temperature thermally regenerative electrochemical heat pumps

高温蓄热式电化学热泵高性能电极的研制

• 批准号: 21560884
• 负责人: TANAKA Kotaro
• 金额: $ 3.24万
• 依托单位: Shibaura Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21560884/
• 关键词: エネルギー節約; 効率利用; ケミカルヒートポンプ; ヒートポンプ; 化学ヒートポンプ; 高温ヒートポンプ; アルカリ金属熱電変換; 化学蓄熱; 濃度差電池; 高温熱エネルギー; 固体電解質; 高周波インピーダンス測定; 多孔質電極; 電気化学ヒートポンプ; 多孔質薄膜電極

A new type high-temperature heat pump system using thermally regenerative electrochemical cells is proposed in this study. The system covers high temperature range from 600 Kto 900 K. The thermodynamic cycle of the proposed heat pump system is same as the inverse thermodynamic cycle of the alkali metal thermal to electrical converter (AMTEC). The selected working fluid is sodium and the electrolyte material is beta”-alumina solid electrolyte ceramics. The performance of the heat pump based on the experimental electrode performance in this study has been estimated.The typical calculated the coefficient of performance (COP) is 3-4.5 for ΔT = 100 K.

本研究提出了一种使用热再生电化学电池的新型高温热泵系统，该系统覆盖600 K至900 K的高温范围。所提出的热泵系统的热力循环与热力循环的逆热力循环相同。碱金属热电转换器（AMTEC）选用的工质为钠，电解质材料为β”-氧化铝固体电解质陶瓷。基于实验电极的热泵性能。本研究中的性能已进行了估计。对于 ΔT = 100 K，典型计算的性能系数 (COP) 为 3-4.5。

项目成果

エレクトロウェッティングを利用したマイクロポンプの開発

利用电润湿技术开发微型泵

• 发表时间: 2011
• 作者: 冨谷侑加;本間勝治;田中耕太郎
• 通讯作者: 田中耕太郎

固体電解膜式化学ヒートポンプの吸熱反応部の性能低下と改善方法の検討

固体电解质膜式化学热泵吸热反应部分性能退化及改进方法研究

• 发表时间: 2011
• 作者: 鈴木秀一;藤倉拓史;田中耕太郎
• 通讯作者: 田中耕太郎

Na2S水和反応利用ケミカル蓄熱の複合材料の開発

利用Na2S水合反应开发化学蓄热复合材料

• 发表时间: 2012
• 作者: Kotaro Tanaka;Yoshiyuki Abe;Masayuki Nakagawa;Chiara Piccolo;Raffaele Savino;関根佑介，増島清孝，小山雄也，野口太郎，田中耕太郎;増島清孝，田中耕太郎，野口太郎，小山雄也，関根佑介;田中耕太郎，野口太郎，小山雄也，増島清孝，関根祐介;田中耕太郎,石亀智大,藤井孝博;石亀智大,田中耕太郎,藤井孝博;石亀智大，田中耕太郎，藤井孝博;佐藤佑，古村直人，佐藤正秀，古澤毅，鈴木昇，田中耕太郎，小野直樹，阿部宜之，麓耕二，斎藤雅規，夏井坂誠;田中耕太郎，小山雄也，野口太郎，増島清孝，関根祐介
• 通讯作者: 田中耕太郎，小山雄也，野口太郎，増島清孝，関根祐介

アルカリ金属熱電変換(AMTEC)のカソード側電極の抵抗低減の検討

降低碱金属热电转换（AMTEC）阴极侧电极电阻的研究

• 发表时间: 2011
• 作者: 田中耕太郎,藤井孝博,島田透,石亀智大;島村祐貴
• 通讯作者: 島村祐貴

アルカリ金属熱電変換(AMTEC)を用いた太陽熱発電の概念設計

利用碱金属热电转换（AMTEC）的太阳能热发电概念设计

• 发表时间: 2012
• 作者: Kotaro Tanaka;Yoshiyuki Abe;Masayuki Nakagawa;Chiara Piccolo;Raffaele Savino;関根佑介，増島清孝，小山雄也，野口太郎，田中耕太郎;増島清孝，田中耕太郎，野口太郎，小山雄也，関根佑介;田中耕太郎，野口太郎，小山雄也，増島清孝，関根祐介;田中耕太郎,石亀智大,藤井孝博
• 通讯作者: 田中耕太郎,石亀智大,藤井孝博