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An approach from electroplating to the fundamental problem of aluminum batteries

Research Project

Project/Area Number 18H01751
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Hirato Tetsuji  京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (70208833)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三宅 正男  京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (60361648)
池之上 卓己  京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00633538)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2019: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywords電析 / イオン液体 / めっき / 深共晶溶媒 / 溶存酸素 / アルミニウム / 非水溶媒 / アルミニウム電析 / 二次電池 / 溶解
Outline of Final Research Achievements

The effects of oxygen on the electrochemical behaviors of some representative aluminum electrolytes (organic solvent bath, ionic liquid bath, and deep eutectic solvent bath) were investigated. It was found that good aluminum electrodeposition was possible even in the presence of oxygen in certain electrolytes. In addition, the mechanism of the failure in aluminum electrodeposition in the presence of oxygen was deduced by comparing the differences between the electrolytes in which electrodeposition successfully occurs and those in which it does not, and by examining the electrolytic products in detail.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、アルミニウム電析に対して酸素は悪影響を及ぼすと考えられ、アルミニウム電解液を酸素存在下で使用することはできないとされていた。しかし、本研究の結果、特定の組成の電解液を用いれば、酸素存在下でも良好なアルミニウム電析は可能であることが明らかとなった。これにより、アルミニウム電析プロセスの簡便な運用が可能となるため、産業利用への発展につながると考えられる。また、本研究で得られた知見は、金属アルミニウムを負極に用いる二次電池の研究開発の指針となる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Iron(III) chloride and acetamide eutectic for the electrodeposition of iron and iron based alloys2020

    • Author(s)
      Higashino Shota、Abbott Andrew P.、Miyake Masao、Hirato Tetsuji
    • Journal Title

      Electrochimica Acta

      Volume: 351 Pages: 136414-136414

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2020.136414

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Electrodeposition of Aluminum Using Dimethylsulfone-based Baths in Dry Air2019

    • Author(s)
      MIYAKE Masao、HIRATA Mizuki、OKAMOTO Hiroaki、HIRATO Tetsuji
    • Journal Title

      Journal of The Surface Finishing Society of Japan

      Volume: 70 Issue: 10 Pages: 523-527

    • DOI

      10.4139/sfj.70.523

    • NAID

      130007722031

    • ISSN
      0915-1869, 1884-3409
    • Year and Date
      2019-10-01
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 乾燥空気中でのジメチルスルホン浴を用いたアルミニウム電析2021

    • Author(s)
      三宅 正男,平田 瑞樹,岡本 弘晃,平藤 哲司
    • Organizer
      表面技術協会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] タングステン水和物塩および無水塩を添加したイオン液体からのアルミニウム-タングステン合金電析2021

    • Author(s)
      竹内 芳州, 東野 昭太, 池之上 卓己,三宅 正男,平藤 哲司
    • Organizer
      表面技術協会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体を用いた Al バレルめっき2020

    • Author(s)
      北 尭, 池之上卓己,三宅正男,平藤哲司
    • Organizer
      関西表面技術フォーラム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 乾燥空気下のアセトアミド AcAm-AlCl3 深共晶溶媒と EMImCl-AlCl3 イオン液体からのアルミニウム電析2020

    • Author(s)
      山上晶暉,東野昭太,池之上 卓己,三宅 正男,平藤 哲司
    • Organizer
      関西電気化学研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Eutectic Mixture of Iron(III) Chloride and Acetamide - Physicochemical Properties, Chemical Speciation, and Electrodeposition of Iron2020

    • Author(s)
      Shota Higashino, Andrew Abbott, Masao Miyake, Takumi Ikenoue, Tetsuji Hirato
    • Organizer
      PRiME 202
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurement of dissolved oxygen concentrations of chloroaluminate ionic liquids in dry air2020

    • Author(s)
      Masaki Yamagami, Mizuki Hirata, Takumi Ikenoue, Masao Miyake, Tetsuji Hirato
    • Organizer
      PRiME 202
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 乾燥空気中でのイオン液体からの平滑アルミニウム電析2019

    • Author(s)
      山上晶暉,平田瑞樹,三宅正男,池之上卓己,平藤哲司
    • Organizer
      第 21 回関西表面技術フォーラム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 乾燥空気中でのクロロアルミネート系イオン液体を用いたアルミニウム電析2019

    • Author(s)
      三宅正男,平田瑞樹,池之上卓己,平藤哲司
    • Organizer
      表面技術協会 第 139 回講演大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 乾燥空気中でのイオン液体からのアルミニウム電析2018

    • Author(s)
      平田 瑞樹,三宅 正男,池之上 卓己,平藤 哲司
    • Organizer
      表面技術協会 第 138 回講演大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] エネルギー応用科学専攻の三宅正男 准教授、平藤哲司 教授らの論文が表面技術協会 論文賞を受賞しました

    • URL

      https://www.energy.kyoto-u.ac.jp/jp/2021/03/04/20210226award/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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