核生成成長機構に基づく新奇な高速電極反応

• Project/Area Number: 23245042
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Inorganic industrial materials
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山田 淳夫 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30359690)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西村 真一 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (00549264) ; 山田 裕貴 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30598488)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥50,440,000 (Direct Cost: ¥38,800,000、Indirect Cost: ¥11,640,000); Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2014: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2013: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2012: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000); Fiscal Year 2011: ¥24,960,000 (Direct Cost: ¥19,200,000、Indirect Cost: ¥5,760,000)
• Keywords: インターカレーション / ナトリウム電池 / リチウム電池 / 二相分離反応 / 正極 / ２相分離反応

Outline of Annual Research Achievements

今年度は、4月下旬に特別推進研究への採択が決定しため、本課題は廃止という形となった。4月中旬までの３週間ほどの期間で、非対称な溶解度ギャップを有する２相分離反応系であるNa3+xV2(PO4)3の反応エントロピー測定結果を学術論文にまとめる作業を行った。2相分離系の特徴である組成に依存しない振る舞いや、溶解度ギャップの非対称性を反映する符号の変化に関する考察を含め、反応エントロピー変化と電極反応機構の関係の包括的な理解に繋がる論旨にするべく、基本関係式の描出を含めて論路構築を行った。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Phase separation of a hexacyanoferrate-bridged coordination framework under electrochemical Na-ion insertion (2014)
  • Author(s): Satoshi Kajiyama, Yoshifumi Mizuno, Masashi Okubo, Ryosuke Kurono, Shin-ichi Nishimura, Atsuo Yamada
  • Journal Title: Inorg. Chem. Volume: 53 Issue: 6 Pages: 3141-3147
  • DOI: 10.1021/ic403088r
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Particle-size effects on the entropy behavior of a LixFePO4 electrode (2014)
  • Author(s): Kazuhiko Kai, Yo Kobayashi, Hajime Miyashiro, Gosuke Oyama, Shin-ichi Nishimura, Masashi Okubo, Atsuo Yamada
  • Journal Title: ChemPhysChem Volume: 15 Issue: 10 Pages: 2156-2161
  • DOI: 10.1002/cphc.201301219
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Phase Boundary Structure of LixFePO4 Cathode Material Revealed by Atomic-Resolution Scanning Transmission Electron Microscopy (2014)
  • Author(s): A. Nakamura, S. Furutsuki, S. Nishimura, T. Tohei, Y. Sato, N. Shibata, A. Yamada, and Y. Ikuhara
  • Journal Title: Chemistry of Materials Volume: 26 Issue: 21 Pages: 6178-6184
  • DOI: 10.1021/cm5024986
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Phase Diagram of Olivine NaxFePO4 (0<x<1) (2013)
  • Author(s): Jiechen Lu, Sai Cheong Chung, Shin-ichi Nishimura, Atsuo Yamada
  • Journal Title: Chem. Mater. Volume: 25 Issue: 22 Pages: 4557-4565
  • DOI: 10.1021/cm402617b
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Kinetics of Nucleation and Growth in Two-Phase Electrochemical Reaction of Li_xFePO_4 (2012)
  • Author(s): Gosuke Oyama, Yuki Yamada, Ryuichi Natsui, Shin-ichi Nishimura, Atsuo Yamada
  • Journal Title: Journal of Physical Chemistry C Volume: 116 Issue: 13 Pages: 7306-7311
  • DOI: 10.1021/jp300085n
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Challenges Toward Higher Temperature Operation of LiFePO4 (2012)
  • Author(s): Tomochika Kurita
  • Journal Title: J. Power Sources Volume: 214 Pages: 166-170
  • DOI: 10.1016/j.jpowsour.2012.04.073
  • Peer Reviewed
• [Presentation] オリビン型リン酸鉄リチウムの中間組成に見られる秩序構造と電荷相互作用 (2014)
  • Author(s): 西村真一, 夏井竜一, 山田淳夫
  • Organizer: 第55回電池討論会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館, 京都市
  • Year and Date: 2014-11-21
• [Presentation] Comparative studies of Li vs. Na systems: Phase Diagram and New Polyanion Cathodes (2014)
  • Author(s): Atsuo Yamada
  • Organizer: International Conference on Electronic Materials and Nanotechnology for Green Environment
  • Place of Presentation: Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
  • Year and Date: 2014-11-17
  • Invited
• [Presentation] Exotic Redox Behavior in Phosphates (2014)
  • Author(s): Atsuo Yamada
  • Organizer: International Conference on Olivines for Rechargeable Batteries
  • Place of Presentation: Fairmont The Queen Elizabeth, Montreal, Canada
  • Year and Date: 2014-05-26
  • Invited
• [Presentation] Comparative studies of Li vs. Na systems: Phase Diagram and New Polyanion Cathodes (2014)
  • Author(s): Atsuo Yamada
  • Organizer: Materials Research Society Spring Meeting
  • Place of Presentation: Moscone West Convention Center, San-Francisco, USA
  • Year and Date: 2014-04-23
  • Invited
• [Presentation] EXOTIC IONIC-ELECTRONIC COUPLING MATTERS IN BATTERY AND SUPERCAPACITOR ELECTRODES (2013)
  • Author(s): Atsuo Yamada
  • Organizer: The 19th International Conference on Solid State Ionics
  • Place of Presentation: 京都国際会議場（京都府京都市）
  • Invited
• [Presentation] Exotic Redox Behaviors in Phosphates (2013)
  • Author(s): Atsuo Yamada
  • Organizer: Lithium Battery Discussion (LiBD-6)
  • Place of Presentation: Palais des Congr&egrave;s（France, Bordeaux）
  • Invited
• [Presentation] エントロピー測定によるLixFePO4二相共存系の反応解析 (2013)
  • Author(s): 甲斐和彦, 大久保將史, 大山剛輔, 西村真一, 山田裕貴 ,小林 陽, 宮代 一, 山田淳夫
  • Organizer: 第15回化学電池材料研究会ミーティング
  • Place of Presentation: 日本化学会会館 （東京都千代田区）
• [Presentation] シアノ架橋錯体における2 相共存ナトリウムイオン挿入反応機構の解析 (2013)
  • Author(s): 梶山智司,水野善文, 大久保將史, 朝倉大輔, 細野英司, 周豪慎, 西村真一, 山田淳夫
  • Organizer: 第15回化学電池材料研究会ミーティング
  • Place of Presentation: 日本化学会会館 （東京都千代田区）
• [Presentation] Phase Diagram of Olivine NaxFePO4 (2013)
  • Author(s): Jiechen Lu, Sai-Cheong Chung, Shin-ichi Nishimura, Yuki Yamada, Atsuo Yamada
  • Organizer: 7th International Conference on Materials for Advanced Technologies, ICMAT
  • Place of Presentation: Suntec (Singapore)
• [Presentation] Comparative Study On the Phase Diagram of AxFePO4 (A = Li, Na) (2013)
  • Author(s): Jiechen Lu, Sai-Cheong Chung, Shin-ichi Nishimura, Atsuo Yamada
  • Organizer: ECS 224th Meeting
  • Place of Presentation: The Hilton San Francisco Hotel(San Francisco)
• [Presentation] LixFePO4の非平衡電極反応解析 (2013)
  • Author(s): 大山剛輔
  • Organizer: 電気化学会第80回大会
  • Place of Presentation: 宮城県仙台市
• [Presentation] Phase Diagram of Olivine NaxFePO4 (0<x<1) (2013)
  • Author(s): Lu Jiechen
  • Organizer: 電気化学会第80回大会
  • Place of Presentation: 宮城県仙台市
• [Presentation] Li_xFePO_4の反応機構に対する過電圧の影響 (2012)
  • Author(s): 大山剛輔, 山田裕貴, 西村真一, 山田淳夫
  • Organizer: 電気化学会第79会大会
  • Place of Presentation: 静岡県浜松市
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] 電位制御条件下の二相分離電極反応における初期核発生メカニズム解析 (2012)
  • Author(s): 大山剛輔
  • Organizer: 第53回電池討論会
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市
• [Presentation] Reaction Mechanism of LixFePO4 Analyzed by Potential-Step Chronoamperometry (2012)
  • Author(s): Gosuke Oyama
  • Organizer: 222nd Meeting of ECS (PRiME 2012)
  • Place of Presentation: ハワイ ホノルル
• [Presentation] Reaction Mechanism of LixFePO4 Influenced by Amplitude of Overpotential (2012)
  • Author(s): Gosuke Oyama
  • Organizer: 16th International Meeting on Lithium Batteries (IMLB2012)
  • Place of Presentation: 韓国 済州島
• [Presentation] Phase Transitions During Electrochemical Reaction of Li2FeP2O7 (2012)
  • Author(s): Shin-ich Nishimura
  • Organizer: 16th International Meeting on Lithium Batteries (IMLB2012)
  • Place of Presentation: 韓国 済州島
• [Presentation] Li_xFePO_4の二相分離電極反応における核生成・成長速度論 (2011)
  • Author(s): 大山剛輔, 山田裕貴, 夏井竜一, 西村真一, 山田淳夫
  • Organizer: 第52回電池討論会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-10-19
• [Presentation] Li_xFePO_4の二相分離電極反応における核生成・成長速度諭 (2011)
  • Author(s): 山田裕貴, 大山剛輔, 夏井竜一, 西村真一, 山田淳夫
  • Organizer: 第7回固体イオニクスセミナー
  • Place of Presentation: 富山県氷見市
  • Year and Date: 2011-09-04
• [Presentation] Kinetics of Nucleation and Growth in Two-phase Electrode Reaction of Li_xFePO_4 (2011)
  • Author(s): Gosuke Oyama, Yuki Yamada, Ryuichi Natsui, Shin-ichi Nishimura, Atsuo Yamada
  • Organizer: International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT) 2011
  • Place of Presentation: シンガポール シンガポール
  • Year and Date: 2011-06-27
• [Remarks] 山田・大久保研究室
  • URL: http://yamada-lab.t.u-tokyo.ac.jp/lecture/presentation/
• [Remarks] 山田淳夫研究室 研究成果
  • URL: http://www.yamada-lab.t.u-tokyo.ac.jp/publication.html
• [Remarks] 山田淳夫研究室 研究成果
  • URL: http://www.yamada-lab.t.u-tokyo.ac.jp/publication.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.yamada-lab.t.u-tokyo.ac.jp/publication.html