Organization
Institute of Integrated Research Laboratory for Zero-Carbon Energy Associate Professor
Title
Associate Professor
External link
Takasu Hiroki
Degree
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博士（工学） ( 東京工業大学 )
Research Areas
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Energy Engineering / Earth resource engineering, Energy sciences
Research History
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Institute of Science Tokyo Associate Professor
2024.10
Country：Japan
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Tokyo Institute of Technology Institute of Innovative Research Associate Professor
2022.4 - 2024.9
Country：Japan
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Tokyo Institute of Technology Assistant Professor
2018.8 - 2022.3
Committee Memberships
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日本冷凍空調学会 デシカント・吸着・吸収・化学系技術委員会 幹事
2023.1
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経済産業省 2050年カーボンニュートラルに向けた若手有識者研究会 若手有識者
2022.10 - 2023.1
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The Japan Petroleum Institute Editorial board member
2020.4 - 2023.3
Committee type：Academic society
Papers
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Power-density enhancement of composite materials using open-cell foams for thermochemical energy storage
Kyosuke Mochizuki, Shigehiko Funayama, Massimiliano Zamengo, Hiroki Takasu, Yukitaka Kato
Progress in Nuclear Science and Technology 2025.3
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High reactivity and durability of silicone-supported magnesium chloride composite material for ammonia using thermochemical energy storage
Tetta Enosawa, Saki Yoshida, Hiroki Takasu, Yukitaka Kato
Progress in Nuclear Science and Technology 2025.3
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Effect of electrolyte particle size on CO2 electrolysis performance of metal-supported solid oxide electrolysis cells prepared by atmospheric plasma spraying method
Kosuke Umeda, Yuko Maruyama, Sho Kuzukami, Shuzo Tominaga, Yukitaka Kato, Hiroki Takasu
Progress in Nuclear Science and Technology 2025.3
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Fabrication of palladium-copper alloy membrane for hydrogen purification using a reverse build-up method
Yasunari Shinoda, Kohei Harada, Ryu Hamamura, Hiroki Takasu, Yukitaka Kato
Progress in Nuclear Science and Technology 2025.3
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Funayama, S., Zamengo, M., Risthaus, K., Mochizuki, K., Furuya, T., Hanke, A., Wimmer, A., B{\"u}rger, I., Linder, M., Schmidt, M., Takasu, H., Kato, Y.
Applied Thermal Engineering 274 2025
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Funayama, S., Kato, T., Tamano, S., Mochizuki, K., Zamengo, M., Harada, T., Takasu, H., Kato, Y.
Applied Thermal Engineering 238 2024
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Measurement of SnO Activity Coefficient in CaO–SiO2–FetO–Al2O3 Slag Saturated with Fe
Yasunari Shinoda, Takayuki Iwama, Mizuki Kato, Hiromitsu Watanabe, Satoshi Nakagawara, Hiroki Takasu, Yukitaka Kato, Ryo Inoue, Shigeru Ueda
Journal of Sustainable Metallurgy 9 ( 4 ) 1444 - 1455 2023.9
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Funayama, S., Schmidt, M., Mochizuki, K., Linder, M., Takasu, H., Kato, Y.
Applied Thermal Engineering 220 2023
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Alexandr Shkatulov, Haruka Miura, Seon Tae Kim, Massimiliano Zamengo, Takuya Harada, Hiroki Takasu, Yukitaka Kato, Yuri Aristov
JOURNAL OF ENERGY STORAGE 51 2022.7
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Massimiliano Zamengo, Shigehiko Funayama, Hiroki Takasu, Yukitaka Kato, Junko Morikawa
ISIJ INTERNATIONAL 62 ( 12 ) 2559 - 2566 2022
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TAKASU, H., KANEKO, J., YOSHIDA, S., HARADA, T., KATO, Y.
ISIJ International 62 ( 12 ) 2022
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Solar-Thermal Energy Conversion System: Design and Practice
Kim, S.T., Takasu, H., Kato, Y.
Co2 Free Ammonia as an Energy Carrier Japan S Insights 2022
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Guo, R., Takasu, H., Funayama, S., Shinoda, Y., Tajika, M., Harada, T., Kato, Y.
Chemical Engineering Science 255 2022
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Development of a H2-permeable Pd60Cu40-based composite membrane using a reverse build-up method
Shinoda, Y., Takeuchi, M., Dezawa, N., Komo, Y., Harada, T., Takasu, H., Kato, Y.
International Journal of Hydrogen Energy 46 ( 73 ) 36291 - 36300 2021.10
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Additive effect on lithium silicate pellets for thermochemical energy storage
Hiroki Takasu, Takuya Nihei, Seon Tae Kim, Yukitaka Kato
Journal of Chemical Engineering of Japan 54 ( 5 ) 195 - 200 2021.5
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Hydration reactivity enhancement of calcium oxide–based media for thermochemical energy storage
Rui Guo, Shigehiko Funayama, Seon Tae Kim, Takuya Harada, Hiroki Takasu, Yukitaka Kato
Energy Storage 3 ( 2 ) 2021.2
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Shinoda, Y., Takeuchi, M., Mizukami, H., Dezawa, N., Komo, Y., Harada, T., Takasu, H., Kato, Y.
Energies 14 ( 24 ) 2021
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Shigehiko Funayama, Hiroki Takasu, Seon Tae Kim, Yukitaka Kato
Energy 201 117673 - 117673 2020.6
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Thermal energy storage in the transport sector
Kim, S.T., Takasu, H., Kato, Y.
Advances in Thermal Energy Storage Systems Methods and Applications 2020
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Development of Metal Supported SOEC for Carbon Recycling Iron Making System
Hiroki Takasu, Yuko Maruyama, Yukitaka Kato
ISIJ International 60 ( 12 ) 2870 - 2875 2020
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Cyclic durability of calcium carbonate materials for oxide/water thermo-chemical energy storage
Uchiyama, N., Takasu, H., Kato, Y.
Applied Thermal Engineering 160 113893 - 113893 2019.9
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Kinetic study of lithium orthosilicate pellets for high‐temperature chemical heat pumps
Seon Tae Kim, Takuya Nihei, Chisato Kurahashi, Hitoshi Hoshino, Hiroki Takasu, Yukitaka Kato
Energy Storage 1 ( 4 ) 2019.7
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Kim, S.T., Miura, H., Takasu, H., Kato, Y., Shkatulov, A., Aristov, Y.
Energies 12 ( 11 ) 2262 - 2262 2019.6
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Performance of thermochemical energy storage of a packed bed of calcium hydroxide pellets
Shigehiko Funayama, Hiroki Takasu, Massimiliano Zamengo, Jun Kariya, Seon Tae Kim, Yukitaka Kato
Energy Storage 1 ( 2 ) 2019.5
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He, W., Guo, R., Takasu, H., Kato, Y., Wang, S.
Energy 175 1153 - 1163 2019.5
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Composite material for high‐temperature thermochemical energy storage using calcium hydroxide and ceramic foam
Shigehiko Funayama, Hiroki Takasu, Massimiliano Zamengo, Jun Kariya, Seon Tae Kim, Yukitaka Kato
Energy Storage 1 ( 2 ) 2019.5
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Carbon dioxide reduction on a metal-supported solid oxide electrolysis cell
Numata, Y., Nakajima, K., Takasu, H., Kato, Y.
ISIJ International 59 ( 4 ) 628 - 633 2019.4
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Takasu, H., Hoshino, H., Tamura, Y., Kato, Y.
Applied Energy 240 1 - 5 2019.4
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Kim, S.T., Kurahashi, C., Hoshino, H., Takahashi, C., Tamura, Y., Takasu, H., Saito, S., Kurihara, M., Kato, Y.
ISIJ International 59 ( 4 ) 721 - 726 2019.4
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Thermochemical energy storage by LiNO 3 -doped Mg(OH) 2 : Rehydration study
Shkatulov, A., Takasu, H., Kato, Y., Aristov, Y.
Journal of Energy Storage 22 302 - 310 2019.4
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Sodium ferrite/carbon dioxide reactivity for high temperature thermochemical energy storage
Takasu, H., Hoshino, H., Tamura, Y., Kim, S.T., Kato, Y.
ISIJ International 59 ( 4 ) 715 - 720 2019.4
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Roman{\'i}, J., Gasia, J., Sol{\'e}, A., Takasu, H., Kato, Y., Cabeza, L.F.
Applied Energy 235 pp. 954 - 962 2019.1
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S. Funayama, H. Takasu, Y. Kato
2018.10
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Thermal Driving Demonstration of Li4SiO4/CO2/Zeolite Chemical Heat Pump Reviewed
Seon Tae Kim, H. Takasu, Y. Kato
2018.10
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S. Funayama, M. Zamengo, H. Takasu, K. Fujioka, Y. Kato
2018.9
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Kinetic analysis of the carbonation of lithium orthosilicate using the shrinking core model Reviewed
Hiroki Takasu, Shigehiko Funayama, Naoto Uchiyama, Hitoshi Hoshino, Yoshirou Tamura, Yukitaka Kato
Ceramics International 44 ( 10 ) 11835 - 11839 2018.7
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Kinetic analysis of carbonation of lithium orthosilicate for thermochemical energy storage material Reviewed
H. Takasu, H. Hoshino, Y. Tamura, Y. Kato
2017.10
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Carbonation kinetic study of thermochemical energy storage material of Li4SiO4/CO2 Reviewed
Hiroki Takasu, Hitoshi Hoshino, Yoshiro Tamura, Yukitaka Kato
2017.8
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Application of lithium orthosilicate for high-temperature thermochemical energy storage Reviewed
Hiroki Takasu, Junichi Ryu, Yukitaka Kato
APPLIED ENERGY 193 74 - 83 2017.5
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Reactivity enhancement of lithium orthosilicate for thermochemical energy storage material usage Reviewed
Hiroki Takasu, Yukitaka Kato
Energy Procedia 131 94 - 100 2017
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Micro-scale thermal imaging of CO2 absorption in the thermochemical energy storage of Li metal oxides at high temperature
Junko Morikawa, Hiroki Takasu, Massimiliano Zamengo, Yukitaka Kato
THERMOSENSE: THERMAL INFRARED APPLICATIONS XXXIX 10214 2017
MISC
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Development of high-durable thermally conductive composites for thermochemical energy storage with calcium oxide/water system
杉山司, 加藤敬, 望月恭輔, ZAMENGO Massimiliano, 舩山成彦, 高須大輝, 伊崎剛義, 加藤之貴, 玉野聡一朗
日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 60th 2023
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Development of composite materials with enhanced thermal conductivities for a thermochemical energy storage using calcium hydroxide
望月恭輔, 舩山成彦, 玉野聡一朗, 加藤敬, ZAMENGO Massimiliano, 高須大輝, 加藤之貴
日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 59th 2022
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Numerical analysis of exergy efficiency on a packed bed of Ca(OH)2 during dehydration reaction
ZAMENGO Massimiliano, FUNAYAMA Shigehiko, TAKASU Hiroki, KATO Takashi, KATO Yukitaka, MORIKAWA Junko
日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 59th 2022
Presentations
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リチウム系複合材料を用いた化学蓄熱材に関する研究
高須大輝, 劉醇一, 加藤之貴
化学工学会 第80年会 2015.3
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オルトケイ酸リチウムを用いた高温化学蓄熱システムに関する研究
高須大輝, 加藤之貴
日本学術振興会 製銑第54委員会 2017.6
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Reactivity enhancement of lithium orthosilicate for thermochemical energy storage material usage International conference
H. Takasu, J Ryu, Y. Kato
5th COE-INES International Symposium (INES-5) 2016.11
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Study of carbonation mechanism of Li4SiO4 sample covered with molten salt International conference
H. Takasu, Y. Kato
The 5th International Education Forum on Environment and Energy Science 2016.12
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リチウム複合酸化物を用いた高温化学蓄熱に関する研究
高須大輝, 加藤之貴
日本機械学会 研究発表講演会2016夏 2016.6
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Study on a Lithium Orthosilicate/Zeoliate/Carbon Dioxide Thermochemical Energy Storage System for High Temperature Heat Utilization International conference
H. Takasu, J Ryu, Y. Kato
4th International Symposium on Innovative Materials for Processes in Energy System 2016 2016.10
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Thermogravimetric study of carbonation and decarbonation process of lithium orthosilicate International conference
H. Takasu, Y. Kato
The 6th International Education Forum on Environment and Energy Science 2017.12
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Performance Evaluation of Thermochemical Energy Storage Material Using Lithium Orthosilicate at High Temperature International conference
H. Takasu, H. Hoshino, Y. Tamura, Y. Kato
14th International Conference on Energy Storage 2018.4
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Carbonation kinetic study of thermochemical energy storage material of Li4SiO4/CO2 International conference
H. Takasu, H. Hoshino, Y. Tamura, Y. Kato
International Sorption Heat Pump Conference 2017.8
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Kinetic Analysis of Carbonation of Lithium Orthosilicate for Thermochemical Energy Storage Material International conference
H. Takasu, H. Hoshino, Y. Tamura, Y. Kato
1st International Conference on Energy and Material Efficiency and CO2 Reduction in the Steel Industry 2017.10
Industrial property rights
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電気化学セル、電気化学セル用の支持体及び電気化学セルの製造方法
加藤 之貴, 沼田 優一, 中島 慧人, 髙須大輝, マリア カプリス, アズセナ ネポムセノ, 櫛 拓人, 大井手 雄平, 山際 勝也, 伊藤 正也, 奥田 慎一
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化学蓄熱材及びその製造方法
加藤之貴, 内山直人, 髙須大輝
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ケミカルヒートポンプ、化学蓄熱システム、発電システム、水素製造システム、熱輸送システム、化学蓄熱容器
加藤之貴, 髙須大輝, 劉 醇一
Awards
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オープンイノベータ功労賞
2025.3 東京科学大学
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東工大挑戦的研究賞
2023.10 東京工業大学
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Best Presentation Award
2017.12 Academy for Co-creative Education of Environment and Energy Science
Hiroki Takasu
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研究発表奨励賞
2017.6 日本学術振興会 製銑第54委員会
髙須大輝
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論文表彰
2017.5 一般社団法人 日本機械学会
髙須大輝
Research Projects
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バイオエタノール水蒸気改質に適用可能な高性能パラジウム合金薄膜の開発
Grant number：23K17076 2023.4 - 2027.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
高須 大輝
Grant amount：\4680000 （ Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost：\1080000 ）
バイオ燃料の改質プロセスにパラジウム（Pd）系水素透過膜を組合わせることで高効率に高純度水素の製造が可能となる。本研究ではPd合金膜の薄層化による低コスト化及び水素透過性能の高性能化に取組み、逆ビルドアップ法を用いて、これまで報告の無い均一かつ緻密なPd合金薄膜（1μm厚以下）の開発を行い、バイオ燃料改質反応への適用によるシステム評価を実施する。
本年度はエタノールおよびメタノールを用いた水蒸気改質装置を組み上げ、その改質反応の条件検討を実施した。具体的に、改質に用いる触媒選定を行い、その触媒反応器、水蒸気供給装置、水素透過部を連結した評価装置を組み上げた。出口ガスの分析はガスクロマトグラフィーを用いて行い、そのキャリブレーションも実施した。水蒸気改質による燃料の組成変化についてまず確認を行い、運転させる温度や供給水蒸気割合によってガスの組成が変化することが確認できた。
また、本改質出口ガスの水素分離に用いるPd合金薄膜についても逆ビルドアップ法による成膜を行った。膜の観察は走査型電子顕微鏡を用いて実施し、本作製膜が約1μm程度のPd合金膜厚を有し、支持体には垂直方向に直径1μm程度の円柱形の孔を有するNi支持体が適切に導入されている事を確認した。本Pd合金膜を用いて、様々なH2分圧、供給ガス流量、温度環境下でその水素透過性能を評価し、各層の膜厚が水素透過性能に与える影響について評価を実施した。 -
P2H2P に資するケミカルヒートポンプ
2022.11
国立研究開発法人 科学技術振興機構 未来社会創造事業 令和3 年度「探索加速型」研究開発
Authorship：Coinvestigator(s)
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CO2 電解リバーシブル固体酸化物セルの開発
2020.10 - 2023.3
国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構 カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発／次世代火力発電技 術推進事業／カーボンリサイクル技術の共通基盤技術開発
Authorship：Coinvestigator(s)
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原子炉の安全性及び電力系統レジリエンス向上に資する蓄熱技術
2019.11 - 2022.3
経済産業省 資源エネルギー庁 原子力の安全性向上に資する技術開発事業
Authorship：Coinvestigator(s)
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大規模二酸化炭素資源化のための金属基板固体酸化物電気分解セルスタックの開発
Grant number：19H02807 2019.4 - 2023.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
加藤 之貴, 高須 大輝, 佐伯 功
Authorship：Coinvestigator(s)
Grant amount：\17420000 （ Direct Cost: \13400000 、 Indirect Cost：\4020000 ）
二酸化炭素(CO2)を資源として循環する炭素循環エネルギーシステムの産業実装による産業の革新的な低炭素化が本研究のゴールである。CO2の還元・資源化がキーテクノロジーであり、本研究では固体酸化物電気分解セル（Solid Oxide Electrolysis Cell、SOEC）を用いたCO2還元によるCO2資源化を目指している。社会実装に必要な大量還元の大面積化を実現するため、金属基板上にSOECを製膜した新たな金属基板支持SOEC (MS-SOEC)の開発を進め、セルの大面積化、大規模CO2還元の可能性を示し、合わせて、積層化（スタック化）のための技術課題の解決を目指した。
SOECの構造は既に実用が進んでいる固体酸化物燃料電池（SOFC）と同等の構成を有している。技術のボトルネックはセルの大面積化である。そこで金属基板上にSOECを製膜した金属基板支持SOEC (Metal Supported-SOEC, MS-SOEC)を開発した。本研究ではMS-SOECの大面積化、スタック化の課題の特定と解決を進め、大容量CO2還元の概念実証を目的とする。大面積セルの製作パラメータは金属基板構造、大気圧プラズマ溶射にそれぞれにあり、これらの製作パラメータの最適化を行い性能向上を計った。MS~SOECによるCO2電気分解そして一酸化炭素（CO）、酸素生成の実証に成功している。他に事例が見られず独自性の高い成果と判断された。COは炭素材料の素材物質として有用である。本研究ではMS-SOECの製作と実験的検討を行い、MS-SOECの有用性を検討することとした。 -
錯体配位子制御による革新的化学蓄熱材料開発
Grant number：19K15488 2019.4 - 2022.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 若手研究
高須 大輝
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4160000 （ Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost：\960000 ）
化学蓄熱の実用化を目指す上で、材料の低い反応性や長時間の繰り返し反応耐久性等に課題が残されている。この問題解決のため、これまでの研究開発では、材料形状や粒子径、導入担体、添加剤の検討等が盛んに行われてきた。しかし、十分に材料特性が改善されてきたとは言い難く、抜本的な改善が必要である。そこで、本研究では錯体配位子制御を利用した、化学蓄熱材料の反応特性改善を実現し、新規化学蓄熱材料の開発を目指す。
塩化カルシウム及び塩化マグネシウムを用いて、アンモニア吸収・脱離反応の基本的反応特性の評価を実施した。まず、実験に先立ち、これらの材料は共に潮解性であり、また200℃程度の温度で分解が生じるため、詳細な前処理条件の検討を行った。この検討により材料の反応性が再現よく評価可能であることを確認するに至った。その上で、両材料について各温度や圧力下での基本的反応特性の評価を実施し、化学蓄熱材料として基礎的なデータを得た。
塩化カルシウムについては、いくつかの配位子導入を行い、その反応性を比較することで反応特性の向上を確認するに至った。特に塩化カルシウム一水和物は室温下でのアンモニア吸収実験において、初期10分間の吸収量が無水和物と比較し2.8倍と高い性能を示した。これらの結果は、塩化カルシウムへのアクア配位子導入によって、材料のアンモニア吸収反応の活性化を示唆し、錯体配位子制御による材料の反応特性改善による新規化学蓄熱材料の開発に有用な情報を獲得することに成功した。 -
高温熱貯蔵のための化学蓄熱材料と蓄熱装置の開発
2014 - 2017
内閣府 戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）エネルギーキャリア
Authorship：Coinvestigator(s)