競合的な非共有結合の制御による高強度ゲル電解質の創製とリチウム金属電池への応用

Research Project

Project/Area Number	23K26409
Project/Area Number (Other)	23H01716 (2023)
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund (2024) Single-year Grants (2023)
Section	一般
Review Section	Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
Research Institution	National Institute for Materials Science
Principal Investigator	玉手亮多国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子・バイオ材料研究センター, 独立研究者 (70812759)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	西川慶国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究センター, 主幹研究員 (30457824)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000) Fiscal Year 2025: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000) Fiscal Year 2024: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000) Fiscal Year 2023: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywords	ゲル電解質 / 非共有結合 / リチウム金属 / 保護被膜 / リチウム二次電池
Outline of Research at the Start	有機電解液で高分子網目が膨潤したゲル電解質において、水素結合などの非共有結合を利用した高分子ゲル電解質の力学物性が高分子構造のみならず電解液組成により大きく変化することに着想し、高分子・溶媒分子・イオンの間に存在する競合的な非共有結合を制御することで、高い力学機能を有するゲル電解質の設計指針を確立する。さらに、ゲル電解質をLi金属負極の人工保護被膜に適用し、保護被膜となるゲル電解質層の力学特性とLi金属負極の溶解析出形態の関係を明確化することで、Li金属電池のサイクル特性を向上するゲル電解質の分子設計を提案する。