JP2018185971A - 直接炭素燃料電池 - Google Patents
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Abstract
Description
燃料極: C + 2CO3 2− → 3CO2 + 4e− (式1)
空気極: O2 + 2CO2 +4e− → 2CO3 2− (式2)
全体の電池反応は式(3)により与えられる。
C + O2 → CO2 (式3)
燃料極の固体炭素は、電子酸化されて二酸化炭素になり、高温で電力を生じる。
燃料極:C + 4OH− → CO2 +2H2O + 4e− (式4)
空気極:O2 + 2H2O +4e− → 4OH− (式5)
440℃で焼成処理を行った再生炭素繊維を用いた燃料電池を製造して、発電を行った。燃料極3には、断面積2.38×10−7cm2、長さ6cmの再生炭素繊維を24000本同一方向に揃えて、Φ0.30mmのNiワイヤー(ニラコ製)を巻き付けて束ねたものを用いた。空気極2には、20mm×20mmのNiメッシュ(40メッシュ)をΦ0.30mmのNiワイヤー(ニラコ製)で保持したものを用いた。電解質4としては、水酸化物塩であるKOHとLiOHをモル比で8:2に混合した物を用いた。燃料極3を電解質4に3.5cm浸漬し、加熱手段5によって500℃に加熱して発電を行った。
焼成処理の温度を変更して製造した再生炭素繊維を燃料極3に用いた燃料電池を製造して、発電量を比較検討した。燃料極3に用いる再生炭素繊維は、断面積2.38×10−7cm2、の炭素繊維を、それぞれ、360℃、400℃、440℃、480℃で焼成処理したものである。360℃で焼成した炭素繊維には、約11%の樹脂成分に由来する残留炭素が存在している。400℃で焼成した炭素繊維には、約10%の樹脂成分に由来する残留炭素が存在している。440℃で焼成した炭素繊維には、約5%の樹脂成分に由来する残留炭素が存在している。480℃で焼成した炭素繊維には、約4%の樹脂成分に由来する残留炭素が存在している。
0.2gの炭素棒に直径0.30mmのNiワイヤーを巻き付けて固定し、燃料極として用いた場合と、比較例1の炭素繊維電極を用いて、発電性能を比較した。図6に、水酸化物塩(NaOH/LiOH)を電解質に用いた時の、設定電流値に対する電圧の関係を示す。図7に、水酸化物塩(NaOH/LiOH)を電解質に用いた時の、設定電流値に対する電力密度の関係を示す。図8に、水酸化物塩(KOH/LiOH)を電解質に用いた時の、設定電流値に対する電圧の関係を示す。図9に、水酸化物塩(KOH/LiOH)を電解質に用いた時の、設定電流値に対する電力密度の関係を示す。水酸化物塩を電解質に用いる場合、炭素棒を電極にするよりも、炭素繊維を電極に用いた方が、発電効率が良いことが確認された。
2 空気極
3 燃料極
4 電解質
5 加熱手段
6 電子負荷
Claims (3)
- 炭酸塩または水酸化物塩の少なくとも一方を含む電解質中に燃料極及び空気極を配置して、400℃以上900℃以下に加熱することで発電する直接炭素燃料電池であって、
燃料極が、再生炭素繊維でなることを特徴とする直接炭素燃料電池。 - 前記燃料極の前記再生炭素繊維は、炭素繊維強化プラスチックを焼成処理することで製造された再生炭素繊維であって、炭素繊維の表面に樹脂成分が残留炭素として残存していることを特徴とする請求項1記載の直接炭素燃料電池。
- 直接炭素燃料電池の燃料極の製造方法であって、
樹脂成分及び炭素繊維を含む炭素繊維強化プラスチックを原料としており、
前記炭素繊維強化プラスチックを300℃以上600℃以下の温度で熱分解し、樹脂成分の一部を炭素として炭素繊維の表面に残留させる炭化工程を備えており、
前記炭化工程によって処理した炭素繊維を、所定の本数の束あるいは粉状として導電性材料と接触した状態とすることを特徴とする直接炭素燃料電池の燃料極の製造方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2022124332A1 (ja) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | ||
JP7448170B2 (ja) | 2020-04-03 | 2024-03-12 | 内蒙古工業大学 | 溶融水酸化物直接炭素型燃料電池およびそれを含む発電装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060029857A1 (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-09 | The Regents Of The University Of California | Carbon aerogel and xerogel fuels for fuel cells and batteries |
CN101237062A (zh) * | 2008-01-30 | 2008-08-06 | 哈尔滨工程大学 | 一种提高炭粉在熔融碳酸盐电解质中分散性能的方法 |
JP2013064219A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-04-11 | Carbon Fiber Recycle Kogyo Co Ltd | 再生炭素繊維の製造装置及び再生炭素繊維の製造方法 |
US20150263351A1 (en) * | 2012-08-31 | 2015-09-17 | Pusan National University Industry-University Cooperation Foundation | Anode for direct carbon fuel cell and direct carbon fuel cell including the same |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060029857A1 (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-09 | The Regents Of The University Of California | Carbon aerogel and xerogel fuels for fuel cells and batteries |
CN101237062A (zh) * | 2008-01-30 | 2008-08-06 | 哈尔滨工程大学 | 一种提高炭粉在熔融碳酸盐电解质中分散性能的方法 |
JP2013064219A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-04-11 | Carbon Fiber Recycle Kogyo Co Ltd | 再生炭素繊維の製造装置及び再生炭素繊維の製造方法 |
US20150263351A1 (en) * | 2012-08-31 | 2015-09-17 | Pusan National University Industry-University Cooperation Foundation | Anode for direct carbon fuel cell and direct carbon fuel cell including the same |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7448170B2 (ja) | 2020-04-03 | 2024-03-12 | 内蒙古工業大学 | 溶融水酸化物直接炭素型燃料電池およびそれを含む発電装置 |
JPWO2022124332A1 (ja) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | ||
WO2022124332A1 (ja) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 樹脂組成物、ペレット、成形品、および、樹脂組成物の製造方法 |
JP7212816B2 (ja) | 2020-12-09 | 2023-01-25 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 樹脂組成物、ペレット、成形品、および、樹脂組成物の製造方法 |
CN116568744A (zh) * | 2020-12-09 | 2023-08-08 | 三菱化学株式会社 | 树脂组合物、粒料、成型品和树脂组合物的制造方法 |
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