JPWO2020031992A1 - 熱利用発電池、及びそれを用いた熱利用発電方法 - Google Patents
熱利用発電池、及びそれを用いた熱利用発電方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2020031992A1 JPWO2020031992A1 JP2020535775A JP2020535775A JPWO2020031992A1 JP WO2020031992 A1 JPWO2020031992 A1 JP WO2020031992A1 JP 2020535775 A JP2020535775 A JP 2020535775A JP 2020535775 A JP2020535775 A JP 2020535775A JP WO2020031992 A1 JPWO2020031992 A1 JP WO2020031992A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- heat
- power generation
- utilizing
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 101
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- -1 iron ions Chemical class 0.000 claims abstract description 55
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 48
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 40
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 30
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 38
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 26
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 16
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 16
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 15
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 14
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 6
- 125000004170 methylsulfonyl group Chemical group [H]C([H])([H])S(*)(=O)=O 0.000 claims description 6
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims description 6
- 125000001820 oxy group Chemical group [*:1]O[*:2] 0.000 claims description 6
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 claims description 6
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 claims description 6
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 5
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N propyne Chemical group CC#C MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 4
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000004492 methyl ester group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000004674 methylcarbonyl group Chemical group CC(=O)* 0.000 claims description 4
- UUEVFMOUBSLVJW-UHFFFAOYSA-N oxo-[[1-[2-[2-[2-[4-(oxoazaniumylmethylidene)pyridin-1-yl]ethoxy]ethoxy]ethyl]pyridin-4-ylidene]methyl]azanium;dibromide Chemical compound [Br-].[Br-].C1=CC(=C[NH+]=O)C=CN1CCOCCOCCN1C=CC(=C[NH+]=O)C=C1 UUEVFMOUBSLVJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 4
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 claims description 4
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 54
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 54
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 42
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 35
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 35
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 30
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 27
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 23
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 18
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 16
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 16
- 229920002582 Polyethylene Glycol 600 Polymers 0.000 description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 15
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 12
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 12
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 12
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Inorganic materials [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 9
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 229920005569 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Polymers 0.000 description 6
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L copper(ii) acetate Chemical compound [Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005678 Seebeck effect Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910007541 Zn O Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005157 alkyl carboxy group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M caesium chloride Chemical compound [Cl-].[Cs+] AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FGDZQCVHDSGLHJ-UHFFFAOYSA-M rubidium chloride Chemical compound [Cl-].[Rb+] FGDZQCVHDSGLHJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 1
- AOBIOSPNXBMOAT-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(oxiran-2-ylmethoxy)ethoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCOCC1CO1 AOBIOSPNXBMOAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FHYLEJSGUQBKRQ-UHFFFAOYSA-N 6-methyl-7-oxabicyclo[4.1.0]hepta-2,4-diene Chemical compound C1=CC=CC2(C)C1O2 FHYLEJSGUQBKRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- REUWNHPTUPSOPW-UHFFFAOYSA-J [Fe](Cl)Cl.S(=O)(=O)([O-])[O-].[Fe+2] Chemical compound [Fe](Cl)Cl.S(=O)(=O)([O-])[O-].[Fe+2] REUWNHPTUPSOPW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052789 astatine Inorganic materials 0.000 description 1
- RYXHOMYVWAEKHL-UHFFFAOYSA-N astatine atom Chemical compound [At] RYXHOMYVWAEKHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N azide group Chemical group [N-]=[N+]=[N-] IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- NCMHKCKGHRPLCM-UHFFFAOYSA-N caesium(1+) Chemical compound [Cs+] NCMHKCKGHRPLCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZKXWKVVCCTZOLD-FDGPNNRMSA-N copper;(z)-4-hydroxypent-3-en-2-one Chemical compound [Cu].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O ZKXWKVVCCTZOLD-FDGPNNRMSA-N 0.000 description 1
- GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L copper;diiodide Chemical compound I[Cu]I GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910001418 francium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- AQBLLJNPHDIAPN-LNTINUHCSA-K iron(3+);(z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound [Fe+3].C\C([O-])=C\C(C)=O.C\C([O-])=C\C(C)=O.C\C([O-])=C\C(C)=O AQBLLJNPHDIAPN-LNTINUHCSA-K 0.000 description 1
- PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K iron(3+);triacetate Chemical compound [Fe+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005439 maleimidyl group Chemical group C1(C=CC(N1*)=O)=O 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 125000004957 naphthylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229910001419 rubidium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/85—Thermoelectric active materials
- H10N10/856—Thermoelectric active materials comprising organic compositions
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N3/00—Generators in which thermal or kinetic energy is converted into electrical energy by ionisation of a fluid and removal of the charge therefrom
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
Description
従って、本発明の目的は、安定な熱利用発電池を提供することである。
なお、本明細書における熱利用発電池とは、熱利用発電素子に、正極電極及び/又は負極電極を含むものを意味する。
本発明は、こうした知見に基づくものである。
従って、本発明は、
[1]n型シリコン及びゲルマニウムを含む作用極、対極、分子量200〜1,000,000の下記式(1):
R2、R3、R4、及びR5は、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基、水酸基、シアノ基、アミノ基、カルボキシル基、アルデヒド基、メチルカルボニル基、メチルスルホニル基、ホスホリル基、スルファニル基(−SH)、ニトロ基、フェノキシ基、メチルエステル基、トリフルオロメチル基であり、
R6は、炭素数1〜3のアルキレン基であり、
繰り返し単位は同一でもよく、2種以上の繰り返し単位の組合せでもよい)
で表されるポリマー又はその誘導体を含む固体電解質、を含む熱利用発電池であって、前記固体電解質がイオン源として銅イオン又は鉄イオンを含む、熱利用発電池、
[2]前記固体電解質が、アルカリ金属イオンを含む、[1]に記載の熱利用発電池、
[3]前記アルカリ金属イオンが、LiCl又はKClとして含まれる、[2]に記載の熱利用発電池、
[4]前記銅イオンが、一価及び二価の銅イオンである、[1]〜[3]のいずれかに記載の熱利用発電池、
[5]前記作用極が、クロムを介してn型シリコン及びゲルマニウムが積層されている、[1]〜[4]のいずれかに記載の熱利用発電池、
[6]前記ポリマーが、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンカーボネート、及びポリピロピレンカーボネートからなる群から選択されるポリマー又はその誘導体である、[1]〜[5]のいずれかに記載の熱利用発電池、
[7][1]〜[6]のいずれかに記載の熱利用発電池を25℃以上に加熱し、発電する工程を含む、熱利用発電方法、及び
[8]前記加熱発電工程後に、絶縁状態で放置する工程、及び更に熱利用発電池を25℃以上に加熱し、発電する工程を含む、[7]に記載の熱利用発電方法、
に関する。
また、本明細書は、
[1]n型シリコン及びゲルマニウムを含む作用極、対極、分子量200〜600,000のポリエチレングリコール又はその誘導体を含む固体電解質、を含む熱利用発電池であって、前記固体電解質がイオン源として銅イオン又は鉄イオンを含む、熱利用発電池、
[2]前記固体電解質が、アルカリ金属イオンを含む、[1]に記載の熱利用発電池、
[3]前記アルカリ金属イオンが、LiCl又はKClとして含まれる、[2]に記載の熱利用発電池、
[4]前記銅イオンが、一価及び二価の銅イオンである、[1]〜[3]のいずれかに記載の熱利用発電池、
[5]前記作用極が、クロムを介してn型シリコン及びゲルマニウムが積層されている、[1]〜[4]のいずれかに記載の熱利用発電池、
[6][1]〜[5]のいずれかに記載の熱利用発電池を25℃以上に加熱し、発電する工程を含む、熱利用発電方法、及び
[7]前記加熱発電工程後に、絶縁状態で放置する工程、及び更に熱利用発電池を25℃以上に加熱し、発電する工程を含む、[6]に記載の熱利用発電方法、
を開示する。
本発明の熱利用発電池は、n型シリコン及びゲルマニウムを含む作用極、対極、分子量200〜1,000,000の下記式(1):
R2、R3、R4、及びR5は、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基、水酸基、シアノ基、アミノ基、カルボキシル基、アルデヒド基、メチルカルボニル基、メチルスルホニル基、ホスホリル基、スルファニル基(−SH)、ニトロ基、フェノキシ基、メチルエステル基、トリフルオロメチル基であり、
R6は、炭素数1〜3のアルキル基であり、
繰り返し単位は同一でもよく、2種以上の繰り返し単位の組合せでもよい)
で表されるポリマー又はその誘導体を含む固体電解質を含み、そして前記固体電解質がイオン源として銅イオン又は鉄イオンを含む。
前記アリーレンジオキシ基としては、例えばフェニレンジオキシ基又はナフチレンジオキシ基が挙げられる。
本発明の作用極は、n型シリコン及びゲルマニウムを含む限りにおいて、特に限定されるものではない。ゲルマニウムは、正孔及び電子を生成する熱電変換材料であり、約1018/cm3の熱励起電子及び正孔を生成することができる。
n型シリコンは、熱電変換材料で生成された熱励起電子を輸送する電子輸送材料である。n型シリコンは、純粋なシリコンに不純物としてリンなどの5価元素を微量に添加することによって得られる。4個の価電子を有する純粋なシリコンは、電子が移動しないため絶縁体であるが、n型シリコンは価電子が5個のリンなどを含むことにより、余った1つの電子が自由に移動し、導電体となったものである。5価の元素としては、例えば、リン、又はヒ素が挙げられる。
本発明における作用極は、例えば、n型シリコンにゲルマニウムを積層することによって作製することができる。しかし、n型シリコンに、直接ゲルマニウムを積層した場合、結合が弱いことがある。従って、例えばバインダーを介して、n型シリコンとゲルマニウムとを積層することが好ましい。バインダーとしては、クロム、ニッケル、チタン又はスズなどが挙げられる。バインダーの量は、n型シリコンとゲルマニウムとの結合を強固にできる限りにおいて、特に限定されるものではないが、例えばゲルマニウム100体積部に対して、0.001〜1体積部のバインダーを使用すればよい。
対極は、電子を輸送できる限りにおいて限定されるものではないが、例えば、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)、スズドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In2O3)、酸化スズ(SnO2)、IZO(In−Zn−O)、又はIGZO(In−Ga−Zn−O)が挙げられる。また、銅イオン又は鉄イオンと反応しない金属、例えばチタン、金、白金、銀、タングステン、タンタル、ステンレス、グラフェン、インジウム、ロジウム、クロム、カーボン、それらの合金又はそれらの組合せを挙げることができる。
対極は、対極層として設けてもよく、導線の態様で設けてもよい。対極層の場合、真空蒸着法又はスピンコート法などによって、製造することができる。
固体電解質は、分子量200〜1,000,000の下記式(1):
R2、R3、R4、及びR5は、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基、水酸基、シアノ基、アミノ基、カルボキシル基、アルデヒド基、メチルカルボニル基、メチルスルホニル基、ホスホリル基、スルファニル基(−SH)、ニトロ基、フェノキシ基、メチルエステル基、トリフルオロメチル基であり、
R6は、炭素数1〜3のアルキレン基であり、
繰り返し単位は同一でもよく、2種以上の繰り返し単位の組合せでもよい)
で表されるポリマー又はその誘導体(以下、ポリマー等と称することがある)を含む。前記ポリマーは、式(1)の繰り返し単位からなるポリマーでもよい。また、前記固体電解質は前記ポリマー又はその誘導体からなる固体電解質でもよい。
前記ポリマーは、式(1)に含まれる繰り返し単位を有する限りにおいて、特に限定されるものではないが、例えばポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンカーボネート、又はポリピロピレンカーボネートが挙げられる。
2つの末端の基は、本発明の効果が得られる限りにおいて、特に限定されるものではないが、例えば水素原子、水酸基、炭素数1〜6のアルキルオキシラン基、アクリロイル基、炭素数1〜6のアルキルカルボキシル基、炭素数1〜6のアルキルアミノ基、炭素数1〜6のアルキル基、アルデヒド基、炭素数1〜6のアルキルアルデヒド基、炭素数1〜6のアルキルアミド基、炭素数1〜6のアルキルアジド基、炭素数1〜6のアルキルヒドラジド基、炭素数1〜6のアルキルイソシアネート基、炭素数1〜6のアルキルマレイミド基、スルホニル基、アミノ基、又はチオール基が挙げられるが、好ましくは水素原子及び/又は水酸基である。
また、前記ポリマーの誘導体は側鎖に置換基を有していてもよい。すなわち、側鎖の水素原子が置換されていてもよい。置換基は特に限定しないが、アミノ基、カルボキシル基、アルキル基、アリール基、グリシジル基、シアノ基、メチルスルホニル基、ホスホリル基、ニトロ基などの一般的な基が使用可能である。
ポリマー又はその誘導体の分子量は、200〜1,000,000であるが、好ましくは400〜100,000であり、より好ましくは400〜20,000であり、更に好ましくは400〜6,000であり、最も好ましくは600〜2,000である。
なお、本明細書において、ポリマー又はその誘導体の分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量を意味するものとする。重量平均分子量の具体的な測定条件の一例としては、例えば以下の測定条件を挙げることができる。
GPC装置:HLC−8120(東ソー社製):
カラム:TSK gel Multipore HXL−M(東ソー社製、7.8mmID(内径)×30.0cm)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
固体電解質は、1つの実施態様として、分子量200〜1,000,000のポリエチレングリコール又はその誘導体(以下、ポリエチレングリコール等と称することがある)を含む。
ポリエチレングリコール(PEG)は、エチレングリコールが重合した高分子化合物であり、HO−(CH2−CH2−O)n−1−CH2−CH2−OHの式で表される。すなわち、ポリエチレングリコールの繰り返し単位は、下記式(2)で表される。
固体電解質は、1つの実施態様として、分子量200〜1,000,000のポリプロピレングリコール又はその誘導体(以下、ポリプロピレングリコール等と称することがある)を含む。
ポリプロピレングリコール(PPG)は、プロピレングリコールが重合した高分子化合物であり、HO−(CH2−CH2(CH3)−O)n−1−CH2−CH2(CH3)−OHの式で表される。すなわち、ポリプロピレングリコールの繰り返し単位は、下記式(3)で表される。
固体電解質は、1つの実施態様として、分子量200〜1,000,000のポリエチレンカーボネート又はその誘導体(以下、ポリエチレンカーボネート等と称することがある)を含む。
ポリエチレンカーボネート(PEC)は、エチレンカーボネートが重合した高分子化合物であり、HO−(CH2−CH2−O−CO−O)n−1−CH2−CH2−O−CO−OHの式で表される。すなわち、ポリエチレンカーボネートの繰り返し単位は、下記式(4)で表される。
固体電解質は、1つの実施態様として、分子量200〜1,000,000のポリピロピレンカーボネート又はその誘導体(以下、ポリピロピレンカーボネート等と称することがある)を含む。
ポリピロピレンカーボネート(PPC)は、プロピレンカーボネートが重合した高分子化合物であり、HO−(CH2−CH2(CH3)−O−CO−O)n−1−CH2−CH2(CH3)−O−CO−OHの式で表される。すなわち、ポリピロピレンカーボネートの繰り返し単位は、下記式(5)で表される。
固体電解質は、1つの実施態様として、分子量200〜1,000,000のポリフッ化ビニリデン又はその誘導体(以下、ポリフッ化ビニリデン等と称することがある)を含む。
ポリフッ化ビニリデン(PVDF)は、フッ化ビニリデンが重合した高分子化合物であり、HO−(CH2−CF2)n−Hの式で表される。すなわち、ポリフッ化ビニリデンの繰り返し単位は、下記式(6)で表される。
固体電解質は、1つの実施態様として、分子量200〜1,000,000のポリビニルアルコール又はその誘導体(以下、ポリビニルアルコール等と称することがある)を含む。
ポリビニルアルコール(PVA)は、ビニルアルコールが重合した高分子化合物であり、HO−(CH2−CH(OH))n−Hの式で表される。すなわち、ポリビニルアルコールの繰り返し単位は、下記式(7)で表される。
固体電解質は、1つの実施態様として、分子量200〜1,000,000のポリ(ビニリデンフルオリド−co−ヘキサフルオロプロピレン)又はその誘導体(以下、ポリ(ビニリデンフルオリド−co−ヘキサフルオロプロピレン)等と称することがある)を含む。
ポリ(ビニリデンフルオリド−co−ヘキサフルオロプロピレン)は、フッ化ビニリデン及びヘキサフルオロプロピレンが共重合した高分子化合物であり、HO−(CH2−CF2)x(CF2−C(CF3)F)y−Hの式で表される。すなわち、ポリ(ビニリデンフルオリド−co−ヘキサフルオロプロピレン)の繰り返し単位は、下記式(8)で表される。
本発明の固体電解質に含まれるイオン源は、銅イオン又は鉄イオンである限りにおいて、特に限定されるものではなく、一価銅イオン、二価銅イオン、二価鉄イオン、又は三価鉄イオンが挙げられる。しかしながら、銅イオン又は鉄イオンは価数が異なる安定な2種のイオンが好ましい。一方のイオンが酸化又は還元されて他方のイオンとなり、電子と正孔を運ぶことができるからである。
従って、銅イオンの場合、一価銅イオン及び二価銅イオンが好ましく、鉄イオンの場合、二価鉄イオン及び三価鉄イオンが好ましい。一価銅イオンとして、例えばCuCl、CuBr、酢酸銅(I)、ヨウ化銅(I)又は硫酸銅(I)を用いることができる。二価銅イオンとして、CuCl2、CuTSFI2、酢酸銅(II)、硫酸銅(II)又は銅(II)アセチルアセトナートを用いることができる。二価鉄イオンとして、Fe(C5H5)2(フェロセン)、K4[Fe(CN)6]、鉄(II)アセチルアセトナート、塩化鉄(II)硫酸鉄(II)又は酢酸鉄(II)を用いることができる。三価鉄イオンとして、FeCl3、K3[Fe(CN)6]、鉄(III)アセチルアセトナート又は硫酸鉄(III)を用いることができる。
本発明の熱利用発電池は、好ましくは添加材としてアルカリ金属イオンを含む。アルカリ金属イオンとして、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオン、又はフランシウムイオンが挙げられるが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、又はカリウムイオンが好ましい。アルカリ金属イオンを含むことによって、電池の寿命を延長させ、熱源に放置することで放電特性を回復させることができる。前記アルカリ金属イオンは、限定されるものではないが、ハロゲン化物の形態で固体電解質に添加されることが好ましい。アルカリ金属イオンとハロゲン化物を形成するハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチンが挙げられる。例えば、アルカリ金属イオンと塩素との化合物としてLiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl、又はFrClが挙げられるが、LiCl、NaCl、又はKClが好ましい。
本発明の熱利用発電池は、限定されるものではないが、無機酸化物を含むことができる。無機酸化物としては、本発明の効果が得られる限りにおいて特に限定されるものではないが、例えば酸化チタン(TiO2)、酸化アルミ(Al2O3)、又は二酸化ケイ素(SiO2)が挙げられる。無機酸化物を含むことにより、固体電解質の強度を向上させ、短絡を防ぐことができる。
本発明の熱利用発電池が、安定して発電できるメカニズム及び優れた電池寿命を示すメカニズムについては、詳細に解析されたわけではないが、以下のように推定できる。しかしながら、本発明は以下の推定により限定されるものではない。
本発明の熱利用発電池は、固体電解質として分子量200〜1,000,000の特定の繰り返し単位を有するポリマー又はその誘導体を用いている。熱利用発電方法は、イオンの酸化還元反応と、イオンの拡散のバランスを制御することにより、長期動作が可能となる。すなわち、電極表面で酸化還元されたイオンが、電解質内で酸化還元平衡に達することが重要である。前記ポリマー又はその誘導体を用いることによりイオンの拡散速度を、高温でも効果的に制御することができる。更に、動作温度域を広げるためにも、高温域で安定な高分子が必要となり、本発明の熱利用電発電池は安定な発電ができると推定される。
更に、本発明の熱利用発電池は添加材として、アルカリ金属イオンを含むことにより、熱利用発電池の放電維持時間が劇的に延長される。アルカリ金属イオンは、電極表面で酸化還元された銅イオン又は鉄イオンと間接的に相互作用をし、銅イオン又は鉄イオンの固体電解質内への拡散を促進していると推定される。更に、銅イオン又は鉄イオンとの間接的な相互作用による銅イオン又は鉄イオンの拡散は、発電を終了させた絶縁状態で、特に促進されると考えられる。そのため、絶縁状態の後に、熱利用発電池の放電特性を回復させることができると推定される。
また、前記ポリマーは、繰り返し単位や組合せに2つの炭素原子を有することにより、イオンの拡散速度を、高温でも効果的に制御することができると推定される。更に、R2、R3、R4、R5がアルキル基、フッ素原子、水酸基などの特定の基であることにより、イオンの拡散速度を、高温でも効果的に制御することができると推定される。
導電体は、導線の態様で設けてもよく、また、導電体の層として、設けてもよい。導電体層の場合、真空蒸着法又はスピンコート法などによって、製造することができる。
本発明の熱利用発電方法は、前記熱利用発電池を25℃以上に加熱し、発電する工程(加熱発電工程)を含む。加熱温度は、本発明の熱利用発電池が発電できる限りにおいて、特に限定されるものではない。すなわち、ゲルマニウムが発電に十分な数の熱励起電子及び正孔を生成でき、電荷輸送イオン対が電解質内を移動できる限りにおいて特に限定されるものではないが、例えば25℃以上であり、好ましくは35℃以上であり、より好ましくは50℃以上であり、更に好ましくは80℃以上である。温度の上限も電荷輸送イオン対が電解質内を行き来できる温度である限りにおいて、特に限定されるものではないが、例えば300℃以下であり、好ましくは120℃以下である。
なお、本発明の熱利用発電池が実際に発電する温度は、ゲルマニウムの発電に十分な数の熱励起電子及び正孔を生じる温度であることのほか、材料固有の電子移動のし易さや、固体電解質との組合せによるゲルマニウムとの界面で電子移動のし易さによって決まるが、これらの条件は適宜検討することが可能である。
数分の放置でもイオン源の拡散は起きるため、放置時間は特に限定されるものではないが、イオン源の拡散の状態を考慮すると、例えば1時間以上であり、好ましくは2時間以上であり、より好ましくは6時間以上であり、更に好ましくは12時間以上である。放置時間が長いほど、イオン源の拡散がおきるため、上限は限定されないが、効率的な発電を行うためには、放置時間の上限は2日以内が好ましい。
また、本発明の熱利用発電方法においては、前記放置工程及び加熱発電工程を、2回以上繰り返してもよい。前記放置工程及び加熱発電工程の繰り返し回数は、特に限定されることはない。
本実施例では、固体電解質としてPEG600、イオン源としてCuClを使用して熱電発電池を作製した。
作用極は、約0.5ミリメートル厚のn−Si上にバインダーとしてCrを20ナノメートル堆積させ、更にその上からGeを2マイクロメートル堆積させ、25×15×0.5mmにカットしたものを用いた。
対極は、25×15×2.2mmのサイズにカットしたフッ素ドープ酸化スズ(FTO、シート抵抗7Ω/□、Aldrich)を使用した。
電解質は、乳鉢にPEG600(和光)を0.1g入れ、CuCl(0.01g)を添加し、10分間攪拌することによって、調製した。得られた電解質(1μL)を前記作用極のゲルマニウム上に滴下した。耐熱性を有する絶縁性両面テープ(5mm孔を有するカプトンテープ)をスペーサーとして用いて、作用極のゲルマニウム側と、対極のFTOとを接着させた。すなわち、発電部の電極面積は直径5mmの円であり、78.5平方ミリメートルである。
得られた電池を恒温槽に設置した。CV測定は、電位走査によりScan rate10mV/secで行った。また、放電測定は、10ナノアンペアで行った。結果を表1及び図1に示す。開放電圧約0.2V、短絡電流4マイクロアンペアの発電特性が認められた(図1a)。放電は10ナノアンペアにおいて2時間以上継続した(図1b)。
本実施例では、添加材としてアセトニトリル(ACN)を用いたことを除いては、実施例1の操作を繰り返して熱利用発電池を作製した。
乳鉢にPEG600を0.1g入れ、CuCl(0.01g)を添加し、添加材としてACN(0.25mL)を添加し、80℃で20分放置することによって、ACNを蒸発させ、電解質を調製した。結果を表1及び図2に示す。
開放電圧約0.2V、短絡電流約5マイクロアンペアの発電特性が認められた(図2a)。放電は10ナノアンペアにおいて0.2V程度で安定し、4時間程度続いた(図2b)。
本実施例では、固体電解質として、PEG600に代えてPEG2000を用いたことを除いては、実施例2の操作を繰り返して熱利用発電池を作製した。
乳鉢にPEG2000を0.1g入れ、CuCl(0.01g)を添加し、添加材としてACN(0.5mL)を添加し、80℃で10分間攪拌した。80℃で20分放置することによって、ACNを蒸発させ、電解質を調製した。結果を表1及び図3に示す。
開放電圧約0.2V、短絡電流7マイクロアンペアの発電特性が確認された(図3a)。放電は10ナノアンペアにおいて安定し、約4時間半続いた(図3b)。
本実施例では、固体電解質として、PEG600に代えて、PEG600/PEDE500の混合物を用いたことを除いては、実施例2の操作を繰り返して熱利用発電池を作製した。
乳鉢にPEG600を0.1g、及びPEDE500を0.1g入れ、CuCl(0.02g)を添加し、添加材としてACN(0.5mL)を添加し、80℃で10分間攪拌した。80℃で20分間放置し、ACNを蒸発させることによって、電解質を調製した。結果を表1及び図3に示す。
開放電圧0.2V、短絡電流1.3マイクロアンペアの発電が確認された(図4a)。放電は10ナノアンペアにおいて、6時間続いた(図4b)。
本実施例では、イオン源として、CuClに代えて、FeCl3を用いたことを除いては、実施例1の操作を繰り返して熱利用発電池を作製した。
乳鉢にPEG600を1g入れ、FeCl3(0.162g)を添加し、80℃でFeCl3をPEGに溶解させることによって、電解質を調製した。結果を表1及び図5に示す。
開放電圧約0.4V、短絡電流約5マイクロアンペアの発電特性が認められた(図5a)。放電は10ナノアンペアにおいて安定して約4時間確認された(図5b)。
本比較例では、作用極としてn−Si及びGeに代えてGeのみを用い、イオン源としてCuClに代えてFerrocneを用いたことを除いては、実施例1の操作を繰り返して熱利用発電池を作製した。
作用極は、約0.5ミリメートル厚のn−Si上にバインダーとしてCrを20ナノメートル堆積させ、更にその上からGeを2マイクロメートル堆積させ、25×15×0.5mmにカットしたものを用いた。
対極は、25×15×2.2mmのサイズにカットしたフッ素ドープ酸化スズ(FTO、シート抵抗7Ω/□、Aldrich)を使用した。
電解質は、乳鉢にPEG600(和光)を0.1g入れ、Ferrocne(0.0093g)を添加し、10分間攪拌することによって、調製した。結果を表1に示す。
開放電圧約0.5Vであったが、短絡電流約0.1マイクロアンペアと低く、放電維持時間も40分と短かった。
本比較例では、イオン源としてCuClに代えてSnCl2・H2Oを用いたことを除いては、実施例1の操作を繰り返して熱利用発電池を作製した。
電解質は、乳鉢にPEG600(和光)を0.1g入れ、SnCl2・H2O(0.0226g)を添加し、10分間攪拌することによって、調製した。結果を表1に示す。
発電が起きなかった。
本比較例では、固体電解質としてPEG600に代えてPEI500を用いたことを除いては、実施例1の操作を繰り返して熱利用発電池を作製した。
電解質は、乳鉢にPEI500(和光)を0.1g入れ、CuCl(0.02g)を添加し、10分間攪拌することによって、調製した。結果を表1に示す。
発電が起きなかった。
本実施例では、イオン源として、CuClに代えて、CuCl及びCuCl2を用いたこと、及び添加剤としてLiClを用いたことを除いては、実施例1の操作を繰り返して熱利用発電池を作製した。
電解質は、乳鉢にPEG600(和光)を0.1g入れ、CuCl(0.01g)、CuCl2(0.014g)、及び添加材としてLiCl(0.005g)を添加し、10分間攪拌することによって、調製した。結果を表1及び図6に示す。
開放電圧約0.25V、短絡電流約4マイクロアンペアの発電特性が認められた(図6a)。放電は10ナノアンペアにおいて、505時間確認された(図6b)。
更に、35℃においても開放電圧約0.1V、短絡電流約5マイクロアンペアの発電を確認することができた(図6c)。放電は100ナノアンペアにおいて、2.5時間確認された。
また、電池の放電(1μA)終了後、室温で12時間放置後、再び放電特性(100nA)が確認された。すなわち、室温の熱エネルギーにより放電特性が回復することが分かった(図6d)。
以上のことから、上記電池構成において、安定して発電し、室温のエネルギーで放電特性が回復することが分かった。
本実施例では、固体電解質として、PEG600に代えて、分子量10万のPEG100000を使用した以外は、実施例6の操作を繰り返して、熱利用発電池を作製した。
乳鉢にPEG100000を0.5g入れ、CuCl(0.05g)、CuCl2(0.07g)、及び添加材としてLiCl(0.1g)を添加し、室温下で10分間攪拌した。60で2時間真空乾燥によって電解質を調製した。結果を表1及び図7に示す。
図15に80℃でのCV測定を示す。開放電圧0.35V、短絡電流8マイクロアンペアの発電が確認された(図7a)。放電は10ナノアンペアにおいて70時間安定していた(図7b)。
本実施例では、添加材として、更にアセトニトリルを使用した以外は、実施例6の操作を繰り返して、熱利用発電池を作製した。
電解質は、乳鉢にPEG600(和光)を0.1g入れ、CuCl(0.01g)、CuCl2(0.014g)、及び添加材としてLiCl(0.005g)及びACN(0.5mL)を添加し、10分間攪拌することによって、調製した。結果を表1及び図8に示す。
図8aに80℃でのCV測定を示す。開放電圧約0.35V、短絡電流約6マイクロアンペアの発電特性が認められた(図8a)。次に、この電池を80℃に保持し、100ナノアンペアにおける放電特性を確認したところ、平均0.4V程度の電圧を示し、80時間程度で放電が終了した。しかし、この電池を80℃で1日放置したところ、再び0.5Vの開放電圧、2マイクロアンペアの短絡電流の発電を確認した。この放電は約1日継続した。更に80℃で2日放置したところ、やはり開放電圧0.5Vの放電特性が回復し(図8b)、この放電は約2日継続した。
本実施例では、添加材として、LiClに代えて、KClを用いたことを除いては、実施例6の操作を繰り返して、熱利用発電池を作製した。
電解質は、乳鉢にPEG600を0.1g入れ、CuCl(0.01g)、CuCl2(0.014g)、添加材としてKCl(0.034g)、及びACN(0.25mL)、エタノール(0.25mL)を添加し室温下で10分間攪拌した。60で4時間真空乾燥によって電解質を調製した。結果を表1及び図9に示す。
開放電圧0.25V、短絡電流約10マイクロアンペアの発電が確認された(図9a)。放電は10ナノアンペアにおいて120時間継続した(図9b)。
本実施例では、固体電解質としてPVDF1000000、イオン源としてCuCl、CuCl2を使用して熱電発電池を作製した。
作用極は、約0.5mm厚のn−Si上にバインダーとしてCrを20nm堆積させ、更にその上からGeを2μm堆積させ、1cm直径の円盤にカットしたものを用いた。
対極は、PEDOT/PSSを用いてコーディングした1cm直径、0.5mm厚のSUS円盤を使用した。
電解質は、乳鉢にPVDF(0.1g)、CuCl(0.02g)、及びLiCl(0.03g)を入れた。NMP(2mL)を入れて、60℃に加熱しながら研磨、攪拌した。完全に溶かした後、CuCl2(0.028g)を添加し研磨、攪拌した。得られたゲルをPE膜に塗布して真空乾燥を行った。グローブボックス内で2035ボタン電池ハードウェアにおいて試験電池を組立てた。得られた電池を恒温槽に設置した。CV測定は、電位走査によりScan rate10mV/secで行った。80℃で開放電圧約0.48V、短絡電流12μAの発電特性が認められた(図10、表2)。
本実施例では、固体電解質としてPPC40000、イオン源としてCuCl、CuCl2を使用して熱電発電池を作製した。
作用極は、約0.5mm厚のn−Si上にバインダーとしてCrを20nm堆積させ、更にその上からGeを2μm堆積させ、1cm直径の円盤にカットしたものを用いた。
対極は、PEDOT/PSSを用いてコーディングした1cm直径、0.5mm厚のSUS円盤を使用した。
電解質は、乳鉢にPPC(0.1g)、CuCl(0.02g)、及びLiCl(0.03g)を入れた。NMP2mLを入れて、60℃に加熱しながら研磨、攪拌した。完全に溶かした後、CuCl2(0.028g)を添加し研磨、攪拌した。得られたゲルをPE膜に塗布して真空乾燥を行った。グローブボックス内で2035ボタン電池ハードウェアにおいて試験電池を組立てた。得られた電池を恒温槽に設置した。CV測定は、電位走査によりScan rate10mV/secで行った。80℃で開放電圧約0.15V、短絡電流120μAの発電特性が認められた。放電は1μAにおいて14時間以上継続した(図11、表2)。
本実施例では、固体電解質としてPPG2000、イオン源としてCuCl、CuCl2を使用して熱電発電池を作製した。
作用極は、約0.5mm厚のn−Si上にバインダーとしてCrを20nm堆積させ、更にその上からGeを2μm堆積させ、1cm直径の円盤にカットしたものを用いた。
対極は、PEDOT/PSSを用いてコーディングした1cm直径、0.5mm厚のSUS円盤を使用した。
電解質は、乳鉢にPPG(0.1g)、CuCl(0.02g)、及びLiCl(0.03g)を入れた。NMP(2mL)入れて、60℃に加熱しながら研磨、攪拌した。完全に溶かした後、CuCl2(0.028g)を添加し研磨、攪拌した。得られたゲルをPE膜に塗布して真空乾燥を行った。グローブボックス内で2035ボタン電池ハードウェアにおいて試験電池を組立てた。得られた電池を恒温槽に設置した。CV測定は、電位走査によりScan rate10mV/secで行った。80℃で開放電圧約0.18V、短絡電流2.1μAの発電特性が認められた(図12、表2)。
本実施例では、固体電解質としてPPG2000/PVDF1000000、イオン源としてCuCl、CuCl2を使用して熱電発電池を作製した。
作用極は、約0.5mm厚のn−Si上にバインダーとしてCrを20nm堆積させ、更にその上からGeを2μm堆積させ、1cm直径の円盤にカットしたものを用いた。
対極は、PEDOT/PSSを用いてコーディングした1cm直径、0.5mm厚のSUS円盤を使用した。
電解質は、乳鉢にPPG(0.05g)、PVDF(0.05g)、CuCl(0.02g)、及びLiCl(0.03g)を入れた。NMP(2mL)入れて、60℃に加熱しながら研磨、攪拌した。完全に溶かした後、CuCl2 0.028gを添加し研磨、攪拌した。得られたゲルをPE膜に塗布して真空乾燥を行った。グローブボックス内で2035ボタン電池ハードウェアにおいて試験電池を組立てた。得られた電池を恒温槽に設置した。CV測定は、電位走査によりScan rate10mV/secで行った。
80℃で開放電圧約0.35V、短絡電流110μAの発電特性が認められた(図13、表2)。
本実施例では、固体電解質としてPEG100000/PVDF1000000、イオン源としてCuCl、CuCl2を使用して熱電発電池を作製した。
作用極は、約0.5mm厚のn−Si上にバインダーとしてCrを20nm堆積させ、更にその上からGeを2μm堆積させ、1cm直径の円盤にカットしたものを用いた。
対極は、PEDOT/PSSを用いてコーディングした1cm直径、0.5mm厚のSUS円盤を使用した。
電解質は、乳鉢にPEG(0.05g)、PVDF(0.05g)、CuCl(0.02g)、及びLiCl(0.03g)を入れた。NMP(2mL)入れて、60℃に加熱しながら研磨、攪拌した。完全に溶かした後、CuCl2(0.028g)を添加し研磨、攪拌した。得られたゲルをPE膜に塗布して真空乾燥を行った。グローブボックス内で2035ボタン電池ハードウェアにおいて試験電池を組立てた。得られた電池を恒温槽に設置した。CV測定は、電位走査によりScan rate10mV/secで行った。
80℃で開放電圧約0.1V、短絡電流150μAの発電特性が認められた(図14、表2)。
本実施例では、固体電解質としてPPC 40000/PVDF1000000、イオン源としてCuCl、CuCl2を使用して熱電発電池を作製した。
作用極は、約0.5mm厚のn−Si上にバインダーとしてCrを20nm堆積させ、更にその上からGeを2μm堆積させ、1cm直径の円盤にカットしたものを用いた。
対極は、PEDOT/PSSを用いてコーディングした1cm直径、0.5mm厚のSUS円盤を使用した。
電解質は、乳鉢にPPC(0.05g)、PVDF(0.05g)、CuCl(0.02g)LiCl(0.03g)を入れた。NMP(2mL)入れて、60℃に加熱しながら研磨、攪拌する。完全に溶かした後、CuCl2(0.028g)を添加し研磨、攪拌した。得られたゲルをPE膜に塗布して真空乾燥を行った。グローブボックス内で2035ボタン電池ハードウェアにおいて試験電池を組立てた。得られた電池を恒温槽に設置した。CV測定は、電位走査によりScan rate10mV/secで行った。50℃で開放電圧約0.28V、短絡電流100μAの発電特性が認められた。放電は10nAにおいて3119時間以上継続した(図15、表2)。
本実施例では、固体電解質としてPPC40000/PVDF1000000、イオン源としてCuCl、CuCl2を使用して熱電発電池を作製した。
作用極は、約0.5mm厚のn−Si上にバインダーとしてCrを20nm堆積させ、更にその上からGeを2μm堆積させ、1cm直径の円盤にカットしたものを用いた。
対極は、PEDOT/PSSを用いてコーディングした1cm直径、0.5mm厚のSUS円盤を使用した。
電解質は、乳鉢にPPC(0.05g)、PVDF(0.05g)、CuCl(0.02g)、及びLiCl(0.03g)を入れた。NMP(2mL)入れて、60℃に加熱しながら研磨、攪拌した。完全に溶かした後、CuCl2(0.028g)を添加し研磨、攪拌した。最後にTiO2粉末を添加して攪拌した。得られたゲルをPE膜に塗布して真空乾燥を行う。グローブボックス内で2035ボタン電池ハードウェアにおいて試験電池を組立てた。得られた電池を恒温槽に設置した。CV測定は、電位走査によりScan rate10mV/secで行った。50℃で開放電圧約0.28V、短絡電流100μAの発電特性が認められた。放電は1μAにおいて595時間以上継続した(図16、表2)。
本実施例では、固体電解質としてPEC250000/PVA5000、イオン源としてCuCl、CuCl2を使用して熱電発電池を作製した。
作用極は、約0.5mm厚のn−Si上にバインダーとしてCrを20nm堆積させ、更にその上からGeを2μm堆積させ、1cm直径の円盤にカットしたものを用いた。
対極は、PEDOT/PSSを用いてコーディングした1cm直径0.5mm厚のSUS円盤を使用した。
電解質は、乳鉢にPEC(0.05g)、PVA(0.05g)、CuCl(0.02g)、LiCl(0.03g)を入れた。NMP(2mL)入れて、60℃に加熱しながら研磨、攪拌した。完全に溶かした後、CuCl2(0.028g)を添加し研磨、攪拌した。得られたゲルをPE膜に塗布して真空乾燥を行った。グローブボックス内で2035ボタン電池ハードウェアにおいて試験電池を組立てた。得られた電池を恒温槽(70℃)に設置した。CV測定は、電位走査によりScan rate10mV/secで行った。70℃で開放電圧約0.45V、短絡電流35μAの発電特性が認められた。放電は100nAにおいて294時間以上継続した(図17、表2)。
更に、得られた電池を恒温槽(50℃)に設置した。CV測定は、電位走査によりScan rate10mV/secで行った。50℃で放電は100nAにおいて381時間以上継続した(図17、表2)。
Claims (9)
- n型シリコン及びゲルマニウムを含む作用極、対極、分子量200〜1,000,000の下記式(1):
R2、R3、R4、及びR5は、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3のアルキル基、水酸基、シアノ基、アミノ基、カルボキシル基、ホスホリル基、アルデヒド基、メチルカルボニル基、メチルスルホニル基、スルファニル基(−SH)、ニトロ基、フェノキシ基、メチルエステル基、トリフルオロメチル基であり、
R6は、炭素数1〜3のアルキレン基であり、
繰り返し単位は同一でもよく、2種以上の繰り返し単位の組合せでもよい)
で表されるポリマー又はその誘導体を含む固体電解質、を含む熱利用発電池であって、前記固体電解質がイオン源として銅イオン又は鉄イオンを含む、熱利用発電池。 - 前記固体電解質が、アルカリ金属イオンを含む、請求項1に記載の熱利用発電池。
- 前記アルカリ金属イオンが、LiCl又はKClとして含まれる、請求項2に記載の熱利用発電池。
- 前記銅イオンが、一価及び二価の銅イオンである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱利用発電池。
- 前記作用極が、クロムを介してn型シリコン及びゲルマニウムが積層されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱利用発電池。
- 前記固体電解質が、更に無機酸化物を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の熱利用発電池。
- 前記ポリマーが、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンカーボネート、及びポリピロピレンカーボネートからなる群から選択されるポリマー又はその誘導体である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の熱利用発電池。
- 前記請求項1〜7のいずれか一項に記載の熱利用発電池を25℃以上に加熱し、発電する工程を含む、熱利用発電方法。
- 前記加熱発電工程後に、絶縁状態で放置する工程、及び更に熱利用発電池を25℃以上に加熱し、発電する工程を含む、請求項8に記載の熱利用発電方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018147465 | 2018-08-06 | ||
JP2018147465 | 2018-08-06 | ||
PCT/JP2019/030800 WO2020031992A1 (ja) | 2018-08-06 | 2019-08-06 | 熱利用発電池、及びそれを用いた熱利用発電方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020031992A1 true JPWO2020031992A1 (ja) | 2021-08-12 |
JPWO2020031992A5 JPWO2020031992A5 (ja) | 2022-07-13 |
JP7329517B2 JP7329517B2 (ja) | 2023-08-18 |
Family
ID=69414901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020535775A Active JP7329517B2 (ja) | 2018-08-06 | 2019-08-06 | 熱利用発電池、及びそれを用いた熱利用発電方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11758814B2 (ja) |
JP (1) | JP7329517B2 (ja) |
CN (1) | CN112689907A (ja) |
TW (1) | TWI803679B (ja) |
WO (1) | WO2020031992A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022128129A1 (en) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | Politecnico Di Milano | Electric power generator containing an active organic material |
WO2022191101A1 (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-15 | 国立大学法人東京工業大学 | 熱電発電素子、熱電発電池、及び発電の安定化方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5193193A (en) * | 1975-02-12 | 1976-08-16 | Netsukidenryokusoshi | |
JPH04190572A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 温度差電池 |
WO2001071821A1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-09-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Thermoelectric power generator |
WO2012140856A1 (ja) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | 国立大学法人 筑波大学 | 酸化還元反応を利用した熱電変換方法および熱電変換素子 |
WO2017038988A1 (ja) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | 国立大学法人東京工業大学 | 熱電発電素子及びそれを含む熱電発電モジュール、並びにそれを用いた熱電発電方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003219669A (ja) | 2002-01-21 | 2003-07-31 | Lsi Cooler Co Ltd | 発電素子による発電装置 |
JP5345832B2 (ja) | 2008-12-18 | 2013-11-20 | 新日鐵住金株式会社 | 排熱利用発電装置 |
WO2011100438A2 (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-18 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Molecular thermoelectric device |
WO2011149991A1 (en) * | 2010-05-24 | 2011-12-01 | The Regents Of The University Of California | Inorganic nanostructure-organic polymer heterostructures useful for thermoelectric devices |
EP2662908B1 (en) * | 2012-04-20 | 2016-11-30 | Acreo Swedish ICT AB | Thermoelectric device based on ion transport |
-
2019
- 2019-08-05 TW TW108127733A patent/TWI803679B/zh active
- 2019-08-06 WO PCT/JP2019/030800 patent/WO2020031992A1/ja active Application Filing
- 2019-08-06 JP JP2020535775A patent/JP7329517B2/ja active Active
- 2019-08-06 US US17/266,422 patent/US11758814B2/en active Active
- 2019-08-06 CN CN201980052357.5A patent/CN112689907A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5193193A (en) * | 1975-02-12 | 1976-08-16 | Netsukidenryokusoshi | |
JPH04190572A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 温度差電池 |
WO2001071821A1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-09-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Thermoelectric power generator |
WO2012140856A1 (ja) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | 国立大学法人 筑波大学 | 酸化還元反応を利用した熱電変換方法および熱電変換素子 |
WO2017038988A1 (ja) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | 国立大学法人東京工業大学 | 熱電発電素子及びそれを含む熱電発電モジュール、並びにそれを用いた熱電発電方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11758814B2 (en) | 2023-09-12 |
TWI803679B (zh) | 2023-06-01 |
WO2020031992A1 (ja) | 2020-02-13 |
JP7329517B2 (ja) | 2023-08-18 |
TW202027306A (zh) | 2020-07-16 |
CN112689907A (zh) | 2021-04-20 |
US20210296552A1 (en) | 2021-09-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | High-performance solar flow battery powered by a perovskite/silicon tandem solar cell | |
JP6803076B2 (ja) | 熱電発電素子及びそれを含む熱電発電モジュール、並びにそれを用いた熱電発電方法 | |
Yu et al. | Dual‐doped molybdenum trioxide nanowires: a bifunctional anode for fiber‐shaped asymmetric supercapacitors and microbial fuel cells | |
Li et al. | High performance liquid metal battery with environmentally friendly antimony–tin positive electrode | |
Hasa et al. | Characteristics of an ionic liquid electrolyte for sodium-ion batteries | |
Kakibe et al. | Binary ionic liquid electrolytes containing organo-magnesium complex for rechargeable magnesium batteries | |
Li et al. | Para-conjugated dicarboxylates with extended aromatic skeletons as the highly advanced organic anodes for K-ion battery | |
Brushett et al. | An all‐organic non‐aqueous lithium‐ion redox flow battery | |
Dai et al. | Generating H+ in catholyte and OH–in anolyte: an approach to improve the stability of aqueous zinc-ion batteries | |
Sun et al. | Assessment on the self-discharge behavior of lithium–sulfur batteries with LiNO3-possessing electrolytes | |
JP7329517B2 (ja) | 熱利用発電池、及びそれを用いた熱利用発電方法 | |
Abate | Stable tin-based perovskite solar cells | |
Zhang et al. | Stability of Li/polymer electrolyte-ionic liquid composite/lithium conducting glass ceramics in an aqueous electrolyte | |
Levy et al. | Hybrid ionic liquid propylene carbonate-based electrolytes for aluminum–air batteries | |
JP5471972B2 (ja) | マグネシウム二次電池用電解液及びそれを用いたマグネシウム二次電池 | |
Flox et al. | Thermally Stable Positive Electrolytes with a Superior Performance in All‐Vanadium Redox Flow Batteries | |
Bella et al. | Novel proton conducting polymer electrolyte and its application in microbial fuel cell | |
Senthil et al. | High performance dye-sensitized solar cell based on 2-mercaptobenzimidazole doped poly (vinylidinefluoride-co-hexafluoropropylene) based polymer electrolyte | |
JPWO2020031992A5 (ja) | ||
Zhang et al. | Manganese species in methane sulfonic acid as the solvent for zinc-manganese redox battery | |
JP7160820B2 (ja) | 太陽電池 | |
Safanama et al. | Round-trip efficiency enhancement of hybrid Li-air battery enables efficient power generation from low-grade waste heat | |
Lemishko et al. | Cu2+/Cu+ redox battery utilizing low-potential external heat for recharge | |
JP2021005651A (ja) | 熱利用発電モジュール | |
JP6417974B2 (ja) | イオン導電性固体電解質 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220704 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220704 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230307 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230421 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230801 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230807 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7329517 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |