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公開番号2025149679
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024050467
出願日2024-03-26
発明の名称熱化学電池
出願人一般財団法人電力中央研究所
代理人個人,個人
主分類H10N 15/00 20230101AFI20251001BHJP()
要約【課題】起電力が向上した熱化学電池を提供する。
【解決手段】正極2及び負極3と、電解液4と、前記正極2側を下限臨界溶液温度以上にする加熱手段6と、前記負極3側を下限臨界溶液温度未満にする冷却手段7と、を備え、電解液4は、下限臨界溶液温度以上において二相に分離する溶媒8と、活物質9と、を含み、活物質9は、前記正極側と前記負極側のそれぞれにおける溶媒和の状態が異なる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極及び負極と、電解液とを備え、前記正極と前記負極の温度差により発電する熱化学電池であって、
前記正極側を下限臨界溶液温度以上にする加熱手段と、
前記負極側を下限臨界溶液温度未満にする冷却手段と、を備え、
前記電解液は、
下限臨界溶液温度以上において二相に分離する溶媒と、
活物質と、を含み、
前記活物質は、前記正極側と前記負極側のそれぞれにおける溶媒和の状態が異なる
ことを特徴とする熱化学電池。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
請求項１に記載の熱化学電池において、
前記正極が重力方向の下方に配置され、前記負極が前記重力方向の上方に配置されている
ことを特徴とする熱化学電池。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の熱化学電池において、
前記活物質は、フェロシアニド及びフェリシアニドである
ことを特徴とする熱化学電池。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の熱化学電池において、
前記溶媒は、水及び２，６－ルチジンの混合物または水及び２―ブトキシエタノールの混合物である
ことを特徴とする熱化学電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱化学電池に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されるように、電極間に温度差を与え、活物質の酸化還元電位の温度依存性を利用して起電力を生み出す熱化学電池が知られている。熱化学電池の起電力は、単位温度あたりの酸化還元電位変化量［Ｖ／Ｋ］（以下、ゼーベック係数）と電極間温度差［Ｋ］の積で表される。ゼーベック係数を向上する方法としては大きく２つの戦略に分類される。一つは、酸化還元反応のエントロピー変化を大きくする方法である。もう一つは、溶媒への溶解度の温度依存性が大きい活物質を用いたりすることで、高温側、低温側で活物質濃度の違いを創り、濃淡電池の効果を利用して起電力を増強する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－５４９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように熱化学電池は起電力を向上することが重要な課題となっている。本発明は、このような事情に鑑み、起電力が向上した熱化学電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための態様は、正極及び負極と、電解液とを備え、前記正極と前記負極の温度差により発電する熱化学電池であって、前記正極側を下限臨界溶液温度以上にする加熱手段と、前記負極側を下限臨界溶液温度未満にする冷却手段と、を備え、前記電解液は、下限臨界溶液温度以上において二相に分離する溶媒と、活物質と、を含み、前記活物質は、前記正極側と前記負極側のそれぞれにおける溶媒和の状態が異なることを特徴とする熱化学電池にある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、起電力が向上した熱化学電池が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
熱化学電池の発電原理を表す概略図である。
下限臨界溶液温度を有する溶媒の相分離を表す概略図である。
電解液の温度に対する起電力の変化を実験した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は熱化学電池の発電原理を表す概略図である。図２は下限臨界溶液温度を有する溶媒の相分離を表す概略図である。図１に示すように、熱化学電池１は、正極２と、負極３と、溶媒８及び活物質９を含む電解液４と、容器５と、加熱手段６と、冷却手段７と、を有する。
【０００９】
容器５の片端には正極２が配置され、他端には負極３が配置されている。容器５には電解液４が収容されており、正極２及び負極３は電解液４に浸漬されている。正極２及び負極３は、例えばカーボン製の電極である。
【００１０】
溶媒８は、二種の溶媒Ａ、溶媒Ｂが混合したものであり、下限臨界溶液温度以上においてそれらが二相に分離する溶媒である。下限臨界溶液温度とは、溶媒が特定の温度以上において２相に分離する時の温度である。図２に示すように、溶媒８は、下限臨界溶液温度未満の状態では、溶媒Ａと溶媒Ｂとが一相に混和している。一方、溶媒８は、下限臨界溶液温度以上の状態では溶媒Ａと溶媒Ｂとが二相に分離する。
（【００１１】以降は省略されています）

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