高速・高密度電荷貯蔵を可能にするMXene-電解液界面の設計

Research Project

Project/Area Number	24K17757
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 36010:Inorganic compounds and inorganic materials chemistry-related
Research Institution	Waseda University
Principal Investigator	川合航右早稲田大学, スマート社会技術融合研究機構, 次席研究員 (60914950)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords	MXene / リチウムイオン電池 / 固液界面 / 負極 / 二次元材料
Outline of Research at the Start	リチウムイオン電池を安全かつ高速に作動させるため、短絡の原因となるリチウム金属析出の電位より適度に高い作動電位においてリチウムイオンを高速で挿入・脱離できる負極材料の開発が求められている。これらの要求を満たす新規負極材料として、層状遷移金属炭化物MXeneが研究されている。本研究では、リチウムイオンの溶媒和およびMXene表面への吸着による自由エネルギー変化に着目し、MXene-電解液界面におけるリチウムイオン挿入・脱離のダイナミクスを解明する。また、得られた知見に基づき、エネルギーの高効率貯蔵を可能にするMXene-電解液界面の合理的設計指針を構築する。