| Project/Area Number |
22K14766
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 36020:Energy-related chemistry
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | リチウムイオン二次電池 / 正極材料 / 酸化鉄 / アモルファス材料 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、低結晶性のFe2O3がFe2O3結晶材料よりも高い電池性能を示すことが報告され、結晶性の低減が電池性能の向上に有効であることが示された。そして、低結晶性材料に特有な大きな空隙がこの電池性能の向上に寄与していると考えられている。本研究では、空隙サイズが電池性能の向上に寄与することを実証し、空隙が電池性能を向上するメカニズム並びに電池性能を支配する構造的要素を解明することで新たな材料設計指針を構築する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we controlled the defect structure of the material by material compositing of iron oxide and clarified the effect of the defect structure on battery performance. As a result, it was found that the amorphous iron oxide composited with other material not only exhibited higher rate and cycle properties compared to normal amorphous iron oxide, but also compared to the existing material, lithium cobalt oxide. The structure of the amorphous composite material was also evaluated by pair distribution function analysis. Although the structural changes associated with the material composites of iron oxide were confirmed, it became clear that more detailed structural analysis is needed to clarify the correlation between the defect structure and battery performance.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究ではリチウムイオン二次電池の高性能化のために、アモルファス正極材料の材料複合化による欠陥構造の制御と電池性能との相関性の解明を行った。その結果、材料複合化によって従来の正極材料と比較して高速充放電可能なアモルファス酸化鉄複合材料の開発に成功した。得られた知見は、電気化学分野の発展に繋がるだけはなく、今後のアモルファス正極材料の開発にとっても重要なものである。
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