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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

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発明の名称 PHOTOELECTRIC STORAGE ELECTRODE, ITS MANUFACTURING METHOD, AND LIGHT STORAGE BATTERY 新技術説明会
発明の概要 PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoelectric storage electrode improved in electric storage performance and easily manufacturable, and also to provide its manufacturing method, and a light storage battery.
SOLUTION: In this photoelectric storage electrode 1, a conductive polymer film 1a is formed on a substrate 1c, and photocatalyst particles 1b are dispersed in the conductive polymer film 1a. When the photoelectric storage electrode 1 is irradiated with light, electrons and holes are excited in the photocatalyst particles 1b, they induce an oxidation-reduction reaction between an electrolytic solution and the conductive polymer film 1a. As a result, hydrogen ions (protons) in the electrolytic solution are introduced into main chains of a polymer such as polyaniline constituting the conductive polymer film 1a. Anions such as sulfate ions introduced in the main chains of the polymer are occasionally desorbed at the time of polymerization. Electric storage is thus executed.
※ 公開特許は弊社ホームページ内で開示資料とともに、特許公報も掲載しております。
アドレスは　http://www.ktlo.co.jp/002_seeds_.html

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明細書 特許第5181173号
公開公報 特開2008-243573(PDF,649KB) PDF
特許公報 特許第5181173号(PDF,641KB) PDF

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