• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Unveiling intercalation mechanism of coordination frameworks for energy storage technologies

Research Project

Project/Area Number 18F18329
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Review Section Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

西原 寛  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70156090)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) AMORES SEGURA MARCO  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2018-11-09 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords金属錯体 / エネルギー貯蔵 / 電気化学 / 錯体
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、電子伝導性配位構造体のエネルギー変換・貯蔵材料としての特性とその詳細な反応機構を明らかにすることで、次世代エネルギーデバイスへの展開を目指した研究である。昨年度において、特に期待されている多価カチオンの脱挿入を基盤とする次世代エネルギー貯蔵反応への初歩的な検討をした。特に、マグネシウム二次電池用電解液の最適化と、その電解液を用いて構造体へマグネシウムイオンを可逆的に脱挿入可能か検討した。結果として、特定の配位構造体には、1サイクル目のみであるが、マグネシウムイオンを可逆的に脱挿入できることが分かった。これらの成果を基盤に、当該年度は可逆的なマグネシウムイオンの脱挿入に関わるサイクル特性と、有機配位子の設計によって電気化学特性を制御する手法の検討を行った。後者の研究は、リチウムイオンの電気化学脱挿入を用いて検討した。
まず、マグネシウムイオンの電子伝導性配位構造体への電気化学的脱挿入であるが、サイクルを重ねるごとに高電位側での副反応が顕著になり、電気化学特性が劣化していくことが実験で明らかになった。この現象は、構造体の金属イオンおよび有機配位子を変えても同様に起こることが分かった。電気化学実験後の試料がその構造を維持しているかをX線回折法に検討すると、実験前と後でほぼ回折パターンに変化がなかった。このため、特性劣化の原因は、有機電解液にあると考えている。
次に、有機配位子の設計によって電気化学特性を制御する手法の検討だが、有機配位子の組成が特性に与える影響は大きいことが示された。当該手法によって電子伝導性配位構造体のエネルギー変換・貯蔵機能を向上させることができる可能性が示された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results)

  • [Journal Article] Reversible Energy Storage in Layered Copper-Based Coordination Polymers: Unveiling the Influence of the Ligand's Functional Group on Their Electrochemical Properties2020

    • Author(s)
      M. Amores, K. Wada, K. Sakaushi, H. Nishihara
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. C

      Volume: 124 Issue: 17 Pages: 9215-9224

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.0c01486

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2018-11-12   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi