異種イオン混合による水系電解液の革新と次世代蓄電池への応用

• Project/Area Number: 25K01870
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 宇賀田 洋介 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (70975367)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2026: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2025: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
• Keywords: ナトリウムイオン電池 / プロトン電池 / 水系電解液 / 電気化学 / 電極反応

Outline of Research at the Start

電解質濃度を極限まで高めた濃厚水溶液は、水の電位窓を超える高い電気化学的安定性を有することから、水系蓄電池の電解液として盛んに研究されている。本研究では、複数の電解質塩の混合による異種イオン効果がもたらす“塩の超濃厚化”に着目し、安全性が高く非フッ素系の電解質塩を使用した革新的な濃厚水溶液を開発する。さらに、これを資源制約のないナトリウムイオンやプロトンを電荷キャリアとする次世代蓄電池に適用すべく、高い電気化学的安定性、優れたイオン輸送能、選択的な電極反応を達成する電解質塩の組み合わせとそのメカニズムを解明する。以上により、高性能で持続可能な水系蓄電池を実現する電解液設計指針を確立する。