Development of Single Lithium Ion Conductive Organic Frameworks

• Project/Area Number: 25K08819
• 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: 加藤 南 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 (50783643)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐野 光 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, 上級主任研究員 (20613251)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 固体電解質 / 高分子 / 二次電池 / 共有結合性有機構造体 / イオン伝導

Outline of Research at the Start

本研究課題の特徴は、Liイオンの存在割合や細孔サイズを調整することにより、電解質溶液を用いずに熱的・電気化学的に安定かつ“高Liイオン伝導×高Liイオン輸率”を実現し、全固体化による有機電極の容量劣化を抑制することである。アニオン部位を骨格に固定したイオン化共有結合性有機構造体(Ionic Covalent Organic Frameworks; ICOF)の開発を目指す。 従来の鎖状高分子固体電解質とは異なり、規則的な細孔と骨格中に固定されたアニオン部位によりカラム方向のキャリアイオン伝導経路形成と単一イオン伝導性が期待される。