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有機廃棄物を活用した電力貯蔵用電気二重層キャパシタ及びその劣化診断技術の開発

分野
新エネルギー、電力貯蔵
キーワード
電気二重層キャパシタ
工学部 電気工学科

准教授 田島 大輔

研究概要

 電力貯蔵装置として、化学反応を伴う二次電池が使用されているが、それらの二次電池は電極部分の劣化が起こり、数年周期で電池の取替えが必要となる。しかし最近、電荷の物理的な吸脱着反応により電気を蓄積するため電極の劣化がほとんどなく、しかもメンテナンス不要な電池である電気二重層キャパシタ(以下「キャパシタ」)が注目され、自動車などの回生エネルギーを有効活用するなど、普及が進んでいる。
 本研究では、キャパシタの電極に使用されている炭素材料に着目し、新しい炭素材料(有機性廃棄物由来:コーヒー粕、焼酎粕)を使った高性能なキャパシタの開発及び劣化メカニズムの解明を行っている。

電気二重層キャパシタの蓄電の様子

カーボン材料の細孔構造制御  表面官能基制御

焼酎粕から作製された活性炭

◆製造コストの目標値:1.0円/F(ファラド※)以下
現在:1.5-2.5円/F ⇒ 本研究:0.7円/F

 

※1クーロン(C)の電気量を充電したときに1ボルト(V)の直流電圧を生じる2導体間の静電容量

利点・特徴
  • 電極材料に廃棄物を使用するため、低コストである
  • 地域の未利用資源を有効活用することができるため、地域活性化につながる
応用分野
  • 自動車用回生エネルギー貯蔵装置
  • 家庭用蓄電システム

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