Understanding and control of the electrode potential of Li in ionic liquids

• Project/Area Number: 24K08592
• 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: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 吉井 一記 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80735960)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 窪田 啓吾 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (40586559)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: イオン液体 / 電極電位 / 溶存状態 / リチウムイオン / 溶融塩

Outline of Research at the Start

金属Li負極における高効率での析出溶解反応を実現することは、高エネルギー密度電池の実用化において必須である。イオン液体は金属Li負極用の電解液として安全性の点などから期待されているが、実用化に耐えうる析出溶解効率は達成されていない。本研究では、イオン液体中のLi/Li(I)平衡電位に着目し、析出溶解効率との相関を検証し、電位の能動的な制御を目指す。電位を決定する因子の解明を行うことで、高効率な析出溶解効率を示すイオン液体を提案する。25 ℃におけるLiイオンの低濃度から中濃度域での測定と、高温での溶融単塩を用いた超高濃度域での測定を行うことで、多角的に電位決定因子を解明する。