高分子添加によるアルカリ金属塩の超過冷却化と高カチオン伝導性液体電解質への適用

• Project/Area Number: 23K26750
• Project/Area Number (Other): 23H02057 (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 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 上野 和英 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30637377)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2025: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2023: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
• Keywords: イオン液体 / Liイオン輸率 / 過冷却液体 / ガラス形成液体 / 電解質 / 溶融塩 / アルカリ金属塩 / カチオン輸率

Outline of Research at the Start

本研究の目的は次世代高容量・高出力二次電池の実現へ向け、高イオン伝導性と高カチオン輸率を両立する液体電解質材料を開発することである。方法論として、独自に見出した「高分子の微量添加によるLi塩の超過冷却化・超可塑化」を様々なアルカリ金属塩-高分子へ拡張・探索することにより、長期間安定で高機能な室温溶融アルカリ金属塩を創製する。これを液体電解質として用いることで、シングルイオン伝導性(t+ ~ 1)を実現する。また、様々な系で得られた熱力学パラメータとイオン局所配位構造、高分子のコンフォメーションなどの構造化学データを基に、深過冷却化・超可塑化現象の学術的理解に迫る。