Pioneering Unexplored Energy Storage Functions of Organic Materials Based on Expansion and Integration of Conjugated Systems

• Project/Area Number: 24K17750
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 35030:Organic functional materials-related
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: 若松 勝洋 関西学院大学, 工学部, 助教 (00898950)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: ナトリウムイオン電池(SIB) / 有機電極材料 / 共有結合性有機構造体(COF) / 金属有機構造体(MOF) / Operando測定

Outline of Research at the Start

環境・資源・コスト・製造容易性などの観点から、有機材料を正極とするナトリウムイオン電池（SIB）の開発が非常に重要である。しかし、このような有機SIBを実用化するためには、有機電極材料の低い酸化還元電位が問題である。本研究では、複素環を有する多環式芳香族を含有する共有結合性有機構造体(COF)や金属有機構造体(MOF)の創製を行い、それらを正極とするSIBの電極特性評価を行うことで、世界初の高電圧型有機SIBとなるかを検討する。また、機能予測や機能発現の要因について、理論計算、各種電気化学計測法などを用いて明らかにし、拡張共役の有用性や高電圧型有機材料の新しい分子設計指針を確立する。