2024年度公募 seeds-5537 - 【東北】 廃太陽光パネルガラスを用いた蓄電材料の開発
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VISION

ビジョン

廃太陽光パネルガラスから蓄電材料を開発する

廃太陽光パネルガラスの新規用途

太陽光パネルの寿命は20~30年とされ、今後、大量の太陽光パネルが大量に廃棄されることが予想されています。太陽光パネルは重量比の6割がガラスであり、既存のリサイクルガラスのアウトプットでは廃太陽光パネルガラスの受け入れは困難とされています。そのため、廃太陽光パネルガラスの新規用途開発は課題とされています。一方で、蓄電技術はカーボンニュートラルを実現するためのカギとされ、再エネの大量導入に伴い蓄電デバイスの市場規模は拡大しています。廃太陽光パネルガラスからリチウムイオン電池などの二次電池の蓄電材料として活用できれば、廃太陽光パネルガラスの新たなリサイクル用途を生み出すことに繋がります。

USE CASE

最終用途例

リサイクル蓄電材料を用いた環境配慮型二次電池

USE CASE 01廃太陽光パネルガラスを負極の活物質の原料に

APPLICATION

APPLICATION

Liイオン系蓄電池の負極活物質に応用

Liイオン二次電池の負極の活物質としては黒鉛が使用されています。本研究では、国内の資源である廃太陽光パネルガラスから黒鉛の代替となる負極活物質を開発します。

MARKET

MARKET

定置用蓄電池の世界市場

モビリティの電動化、再エネの導入に伴い蓄電市場は拡大するとされています。定置用蓄電池のマーケットも急拡大する見通しです。

IMPLEMENTATION

IMPLEMENTATION

持続可能な世界の実現に向けて

持続可能な世界の実現に向けて、資源の有効なリサイクル技術は重要な役割を果たします。廃太陽光パネルガラスを用いた蓄電池は廃太陽光パネルガラスの利用用途の幅を広げると同時にSDGsに貢献します。

STRENGTHS

強み

これまでにないアウトプット

STRENGTHS 01

リサイクルガラスのアウトプット

リサイクルガラスのアウトプットとしては、型板ガラス、ガラス繊維が挙げられます。廃太陽光パネルガラスの新規用途としてはコンクリート材、防草材などが検討されています。本研究の蓄電材料はこれまでにない試みになります。

STRENGTHS 02

Si系の活物質

Si系活物質は従来の負極活物質よりもLiイオン吸蔵容量が大きいことで注目されています。そのため、廃太陽光パネルガラスも負極の活物質として活用できる可能性があります。

TECHNOLOGY

テクノロジー

材料の開発からセルの評価まで

TECHNOLOGY 01

廃太陽光パネルガラス由来の高容量活物質の開発

廃太陽光パネルガラスを用いて如何にして高容量の活物質を開発するかが一つキーポイントになります。本研究室は粉体材料の合成・加工・評価をする設備があり、電極の作製からセルの評価まで行えます。研究では従来活物質の容量に匹敵する活物質の開発を目指して研究に取り組んでいます。これまでに、廃太陽光パネルガラス由来活物質の作製方法を工夫することで、容量が26%増加することができています。

PRESENTATION

共同研究仮説

廃太陽光パネルガラスを負極の活物質に用いた環境配慮型二次電池の開発

共同研究仮説01

環境配慮型二次電池の開発

スケールアップ

研究室レベルでの材料の開発およびセル作製は行えますが、パウチセルやラミネートセルの作製や評価には設備と技術が必要です。材料業界、蓄電業界などでリサイクルに興味・関心を持たれる企業様との共同開発が望まれます。

RESEARCHER

研究者

江口卓弥 日本大学工学部電気電子工学科 助教
経歴

経歴 2022年4月~現在(2025.1)日本大学工学部電気電子工学科 助教

Research Map: https://researchmap.jp/teguchi40965373

研究室HP:http://www.ee.ce.nihon-u.ac.jp/~eguchi

研究者からのメッセージ

リサイクル技術で社会に貢献

廃太陽光パネルガラスの処理問題は日本だけでなく、世界中で今後問題になるのではないかと考えています。リサイクル技術で廃棄物処理問題を解決していきましょう。