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公開番号2024036138
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-15
出願番号2022140881
出願日2022-09-05
発明の名称熱化学電池用電極
出願人株式会社日本触媒,国立研究開発法人産業技術総合研究所
代理人弁理士法人WisePlus
主分類H01M 14/00 20060101AFI20240308BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高効率な熱化学電池を得るための方法を提供する。
【解決手段】電極基板、酸化グラフェン層、及び、導電性高分子層をこの順で有することを特徴とする熱化学電池用電極。また、本発明の熱化学電池用電極を含んで構成されることを特徴とする熱化学電池。更に、電極基板に、酸化グラフェン水分散液を接触させて酸化グラフェン層を形成する工程、及び、該酸化グラフェン層上に、導電性高分子溶液を塗布して導電性高分子層を形成する工程を含むことを特徴とする熱化学電池用電極の製造方法。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
電極基板、酸化グラフェン層、及び、導電性高分子層をこの順で有することを特徴とする熱化学電池用電極。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記電極基板は、耐屈曲半径が１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の熱化学電池用電極。
【請求項３】
前記電極基板は、水の接触角が４０°以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱化学電池用電極。
【請求項４】
前記酸化グラフェン層は、その平均厚みが１～５ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱化学電池用電極。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の熱化学電池用電極を含んで構成されることを特徴とする熱化学電池。
【請求項６】
電極基板に、酸化グラフェン水分散液を接触させて酸化グラフェン層を形成する工程、及び、該酸化グラフェン層上に、導電性高分子溶液を塗布して導電性高分子層を形成する工程を含むことを特徴とする熱化学電池用電極の製造方法。
【請求項７】
前記酸化グラフェン層を形成する工程で得られた酸化グラフェン層を水洗する工程を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の熱化学電池用電極の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱化学電池用電極に関する。より詳しくは、熱化学電池用電極、熱化学電池、熱化学電池用電極の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、石油資源の消費はますます加速しており、再生可能資源由来のエネルギー生産の増加が強く望まれている。このような状況下、体温や排熱等の熱エネルギーから電気エネルギーを生成できる熱化学電池が注目され、種々の研究がなされている。
【０００３】
例えば非特許文献１では、フェリシアン／フェロシアン水溶液中にグアニジニウム及び尿素を添加した電解質を用いることにより、高いゼーベック係数を有する熱化学電池が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
Duan, J. et al. Aqueous thermogalvanic cells with a high See beck coefficient for low-grade heat harvest. Nature communications, 2018, 9, 514
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱化学電池に用いられる電極（特に、フレキシブル電極）は、電解質との接触抵抗（界面抵抗とも言う）が大きく、そのままでの使用が困難であった。また、界面抵抗（すなわち界面抵抗率）を小さくする目的で導電性高分子を電極上に製膜することが考えられるが、親水性である導電性高分子を、疎水性の電極上に製膜することが困難であった（例えば、図２参照）。
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものでもあり、高効率な熱化学電池を得るための方法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】
【０００７】
本発明者らは、高効率な熱化学電池を得るための方法について種々検討し、電極基板、酸化グラフェン層、及び、導電性高分子層をこの順で有する熱化学電池用電極とすると、酸化グラフェン層上に導電性高分子を製膜可能となり、電解質との接触抵抗を小さいものとすることができることを見出し、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
【０００８】
すなわち本発明（１）は、電極基板、酸化グラフェン層、及び、導電性高分子層をこの順で有することを特徴とする熱化学電池用電極である。
【０００９】
本発明（２）は、上記電極基板が、耐屈曲半径が１０ｍｍ以下である本発明（１）の熱化学電池用電極である。
【００１０】
本発明（３）は、上記電極基板が、水の接触角が４０°以上である本発明（１）又は（２）の熱化学電池用電極である。
（【００１１】以降は省略されています）

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