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光蓄電池及び光蓄電電極の製造方法 新技術説明会

国内特許コード P110002393
整理番号 06-240
掲載日 2011年4月15日
出願番号 特願2007-082111
公開番号 特開2008-243573
登録番号 特許第5181173号
出願日 平成19年3月27日(2007.3.27)
公開日 平成20年10月9日(2008.10.9)
登録日 平成25年1月25日(2013.1.25)
発明者
  • 野見山 輝明
  • 堀江 雄二
出願人
  • 国立大学法人 鹿児島大学
発明の名称 光蓄電池及び光蓄電電極の製造方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】蓄電性能を向上させ、また、容易に製造することができる光蓄電電極、その製造方法及び光蓄電池を提供する。
【解決手段】光蓄電電極1では、基板1c上に導電性高分子膜1aが形成され、導電性高分子膜1a中に光触媒粒子1bが分散している。光蓄電電極1に光が照射されると、光触媒粒子1bにおいて電子及び正孔が励起され、これらが電解液と導電性高分子膜1aとの間に酸化還元反応を誘発する。この結果、導電性高分子膜1aを構成するポリアニリン等の高分子の主鎖に、電解液中の水素イオン(プロトン)が取り込まれる。また、重合時に高分子の主鎖中に取り込まれた硫酸イオン等のアニオンが脱離することもある。このようにして、蓄電が行われる。
【選択図】図1A
従来技術、競合技術の概要


従来、光エネルギを電気エネルギとして使用するために、光電変換を行う装置等と蓄電池とを組み合わせた光蓄電システムが提案されている。このような光蓄電システムでは、例えば、図11に示すように、電解液103が充填されたパッケージ107内に光発電電極101、対極102及び蓄電極106が挿入されている。また、対極102に負荷104が接続され、光発電電極101の接続先を、蓄電極106及び電球104から選択するスイッチ105が設けられている。蓄電の際には、スイッチ105が蓄電極106に接続され、放電の際には、スイッチ105が電球104に接続される。このような光蓄電システムは、非特許文献1に記載されている。



このような光蓄電システムに対し、簡素化のために光発電及び蓄電を1つの電極が行うように構成された2電極の光蓄電池が提案されている。例えば、光蓄電及び蓄電の機能を合わせ持つ単一物質からなる電極が特許文献1及び2に記載され、光発電する物質が蓄電電極上に担持されて構成された複合電極が特許文献3に記載されている。



しかしながら、上述の単一物質からなる電極では、蓄電に伴って半導体的性質の変化が起こり、光発電効率が低下してしまう。また、複合電極では、この欠点は克服されるが、光発電する物質が蓄電電極上に担持されただけであるため、光発電する部分と蓄電する部分との接触面積が小さく、十分な効率を得ることが困難である。



【特許文献1】
特開2002-124307号公報
【特許文献2】
特開平10-208782号公報
【特許文献3】
特開平9-63657号公報
【非特許文献1】
T. Miyasaka et al., Appl. Phys. Lett. vol. 85, No.17, 2004, pp. 3932-3934

産業上の利用分野


本発明は、光エネルギの有効利用に好適な光蓄電池及び光蓄電電極の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
光蓄電電極と、
対極と、
前記光蓄電電極と前記対極との間に設けられた電解質と、
前記光蓄電電極と前記対極との接続を切り替えるスイッチと、
を有し、
前記光蓄電電極は、
導電性高分子膜と、
前記導電性高分子膜内に分散し、光が照射されると前記電解質と前記導電性高分子膜との間に酸化還元反応を誘発する複数の光触媒粒子と、
を有し、
前記スイッチがOFFの状態で光が照射されると、少なくとも前記電解質から陽イオンを前記導電性高分子膜内に取り込むかもしくは前記導電性高分子膜内から陰イオンを前記電解質に放出し、その後、光が照射されていない状態で前記スイッチがONの状態にされると、少なくとも前記取り込まれた陽イオンを前記電解質に放出するかもしくは前記放出した陰イオンを前記導電性高分子膜内に取り込むことを特徴とする光蓄電池。

【請求項2】
請求項1に記載の光蓄電池が有する光蓄電電極の製造方法であって、
導電性モノマーを含有する溶液と光触媒粒子とを混合する工程と、
前記導電性モノマーを重合することにより、前記光触媒粒子を内包する導電性高分子膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする光蓄電電極の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007082111thum.jpg
出願権利状態 登録
鹿児島TLOでは鹿児島大学、鹿屋体育大学から特許に関する技術移転を受託しています。
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