Synthesis and evaluation of organic cathode active materials bearing a perylene structure

Research Project

Project/Area Number	24K08583
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 36020:Energy-related chemistry
Research Institution	Osaka Metropolitan University
Principal Investigator	松原浩大阪公立大学, 国際基幹教育機構, 教授 (20239073)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2026: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords	正極活物質 / リチウムイオン電池 / ペリレン / メカノケミストリー
Outline of Research at the Start	効率の良い二次電池正極活物質として有機物が期待されるが、現行の無機系活物質を凌駕する材料は未だ現れていない。特に電解液への溶解性に起因するサイクル特性、すなわち充放電を繰り返した際に容量密度を保持する性能が低く、大幅な改善が必要である。そこで難溶性のペリレン骨格に着目した。この骨格を持つ化合物は、難溶性が故に通常の方法では合成が困難である。本研究ではペリレンキノン(PLQ)類を融解法やメカノケミストリーなど種々の方法を駆使して合成し、活物質としての性能を評価することでサイクル特性を劇的に向上させた高性能二次電池正極材料を開発する。更に計算化学も活用して分子構造と電池性能に関する指標を構築する。