Construction of a Hierarchical Cathode Structure for Lithium-Air Batteries Achieving Both Reversible Charge-Discharge and High Energy Density

• Project/Area Number: 25K17875
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 27020:Chemical reaction and process system engineering-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 永石 新太郎 北海道大学, 工学研究院, 助教 (50982237)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2025: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: 多孔質炭素 / リチウム空気電池 / カーボンナノファイバー / モノリス / メソ孔

Outline of Research at the Start

本研究では、従来、高エネルギー密度化には不利とされてきた数nmサイズの細孔を、正極の放電生成物であるLi2O2の貯蔵場として活用し、可逆的充放電に有効とされる薄膜状のLi2O2を効率的に貯蔵するための正極の階層構造を明らかにする。これにより、可逆的な充放電と高エネルギー密度を両立するLi空気電池正極の階層構造を構築する。