51探花

発表のポイント

• 活性炭スラリーを流动电极とし充放电を行う「フローキャパシタ」は、安価、长寿命で、高い安全性を有する新しいフロー蓄电デバイスとして注目されている。
• 安価で低环境负荷な有机レドックス材料を活性炭内に埋め込むことで、高い流动性と高エネルギー密度?高パワー密度を兼ね备えたスラリーの开発に成功した。
• 本研究で开発した、安価で大容量なレドックスフローキャパシタは、スマートグリッド用大规模蓄电システムへの产业応用が期待される。

概要

東北大学　多元物質科学研究所の笘居 高明講師、斎藤 颯博士前期課程学生（環境科学研究科）、本間 格教授は、有機材料のレドックス反応容量を利用して、大規模蓄電設備向けに開発されてきたフローキャパシタのエネルギー密度倍増を実現し、安価で大容量なレドックスフローキャパシタを作製することに成功しました。
　出力変动の大きい再生可能エネルギーの普及に伴い、电力グリッド安定化のための大规模蓄电システムに注目が集められています。この大规模蓄电システムでは、単位电力当たりの蓄电デバイスコストの低减、长寿命性、安全性が求められます。このような要求に応えるデバイスとして、近年、水系电解液中に活性炭を分散して作製したスラリーをフローさせながら充放电を行う「フローキャパシタ」が提案されていました。このフローキャパシタは、水系电気二重层キャパシタをベースとしており、低コストで作製が可能で、高入出力特性、长寿命性に优れ、安全性が极めて高いことがその特长ですが、スラリーの容量が小さいことが実用化に向けた课题となっていました。
　今回の研究では、可逆的且つ高速な充放电能を有するキノン化合物を活性炭のナノサイズ空间内に埋め込むことで、キノン化合物のレドックス反応容量の付与によるスラリーの充放电エネルギー密度の倍増に成功しました。この材料设计では、従来型スラリーの流动性と高入出力特性は全く损なわれること无く、高エネルギー密度化を実现することが出来ます。安価かつ天然资源からの合成が可能なキノン化合物を利用し、フローキャパシタのエネルギー密度の倍増を実现した、このレドックスフローキャパシタは、大容量と高入出力特性の両立が必要となる大规模蓄电システムに适することから、将来的な产业展开が期待されます。
　本研究成果は、2016年12月12日（英国時間）に、英国化学会が刊行する材料化学専門誌「Journal of Materials Chemistry A」オンライン版に公開されました。

回开発したレドックスフローキャパシタの模式図

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

＜研究に関すること＞
東北大学 多元物質科学研究所
サステナブル理工学研究センター エネルギーデバイス化学研究分野
教授　本間 格（ホンマ イタル）
罢别濒：022-217-5815
贵补虫：022-217-5828
E-mail：i.honma*tagen.tohoku.ac.jp（*を＠に置き換えてください） 　 　

講師　笘居 高明（トマイ　タカアキ）
罢别濒：022-217-5816
贵补虫：022-217-5828
贰-尘补颈濒：迟辞尘补颈*迟补驳别苍.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を＠に置き换えてください）

＜报道担当＞
東北大学 多元物質科学研究所 総務係
罢别濒：022-217-5204
贵补虫：022-217-5211