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盛満正嗣教授(理工学部環境システム学科)の「水素/空気二次電池の開発」が科学技術振興機構(JST)の戦略的創造研究推進事業に採択!!

'12年10月29日 更新
理工学部環境システム学科の盛満正嗣教授が応募した研究開発課題「水素/空気二次電池の開発」が、この度、科学技術振興機構(JST)が行う戦略的創造研究推進事業・先端的低炭素化技術開発(ALCA)*1の平成24年度新規研究開発課題として採択されました。水素/空気二次電池*2は、水素吸蔵合金(負極)、空気極(正極)、アルカリ性水溶液(電解質)から構成される新しい二次電池であり、電池反応として放電では水を生成し、充電では水を分解するという「水だけを活物質として作動する二次電池」です。2030年以降の実用化が期待される次々世代二次電池・蓄電デバイス技術*3の一つとして、盛満教授はこの二次電池の開発をこれまで行ってきました。その成果をさらに発展させるため、本事業では電池・自動車・材料の各分野の企業が支援グループとして参画し、電極触媒・電池構成材料・二次電池の研究開発を総合的に進めます。将来、電気自動車や再生可能エネルギーの貯蔵、分散型電源などへの利用によって、低炭素化社会の実現に寄与することを目的とし、今後10年程度を目途として、エネルギー密度1500Wh/L以上、500Wh/kg以上の電池性能の達成を目標としています。なお、ALCAの平成24年度新規応募件数は229件、このうち採択課題数は16件であり、私立大学からの応募としては盛満教授の課題だけが採択されました。


(用語解説)
*1
先端的低炭素化技術開発(ALCA):
科学技術振興機構(JST)が行う戦略的創造研究推進事業の一つ。温室効果ガスの排出量削減を中長期にわたって継続的かつ着実に進めていくために、文部科学省が策定する研究開発戦略のもと、新たな科学的・技術的知見に基づいて温室効果ガス排出量削減に大きな可能性を有する技術を創出するための研究開発を推進し、グリーン・イノベーションの創出につながる研究開発成果を得ることを目的とする。


*2
水素/空気二次電池:
水素吸蔵合金(負極)と空気極(正極)を用いる水系の空気二次電池。図1に示すように、放電では正極での酸素の還元と負極での水素の放出により水を生成し、充電では水を電気分解して正極で酸素を発生させ、負極では水素を吸蔵する。リチウムやマグネシウムなどの金属負極を用いる他の空気二次電池では、放電時に正極で固体の反応生成物が生じてプラッギング(正極内が閉塞)するため、正極の放電容量が制限される。しかし、水素/空気二次電池はこのようなプラッギングが起こらず、正極での放電容量の制限がない。このような二次電池は、あらゆる二次電池の中で水素/空気二次電池だけである。また、水だけを反応物質とするため、エネルギー密度の向上と安全性がトレードオフの関係とならない。高エネルギー密度と安全性を両立できる次々世代二次電池として期待される。

*3
次々世代二次電池・蓄電デバイス:
科学技術振興機構・研究開発戦略センター(JST CRDS)の戦略イニシアティブ「次々世代二次電池・蓄電デバイス基盤技術」報告書(CRDS-FY2011-SP-04)の中で、現行のリチウムイオン電池の3~5倍程度のエネルギー密度を持つ電池を「次世代二次電池」と捉え、それをさらに凌駕する可能性を持つような、将来2030年以降の実用化が期待される電池を「次々世代二次電池・蓄電デバイス技術」と定義している。次々世代二次電池・蓄電デバイスの一つとして、空気二次電池が期待されている。
盛満正嗣教授(理工学部環境システム学科)の「水素/空気二次電池の開発」が科学技術振興機構(JST)の戦略的創造研究推進事業に採択!!
図1 水素/空気二次電池の概要と電池反応

図1 水素/空気二次電池の概要と電池反応
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