2012 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
12J07430
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
佐久田 淳司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Keywords | イオン伝導性液晶 / リチウムイオン伝導 / イオン液体 |
|---|
| Research Abstract |
リチウムイオン電池は、高出力密度、高エネルギー密度を有するため、現在盛んに研究されている。このリチウムイオン電池の高性能化や、安全性、信頼性の向上という観点から、新たな高機能電解質の開発は極めて重要である。中でも、種々のイオン伝導体に液晶性を付与することで得られる液晶電解質は、イオンを効率的に輸送するイオン伝導パスを自己組織的に形成するため、大きな注目を集めている。本研究では、液晶電解質の更なる高機能化のために、目的のイオン、すなわちリチウムイオンの伝導に注目し、リチウムイオンを効率的に輸送する液晶電解質の開発を目指している。
まず液晶電解質を高性能化するための基礎的な知見を得るために、イオン液体部位を有するイオン性液晶と、イオン液体の複合化による高イオン伝導性の液晶電解質の開発を行った。イミダゾリウム塩構造にメソゲンを導入したイオン性液晶と、イミダゾリウムイオン液体の複合体はスメクチック液晶相を発現し、二次元のイオン伝導パスを形成した。イオン液体との複合化によりイオン伝導度は高くなり、イオン性液晶単体に比べて10倍の伝導度向上に成功した。また本研究で用いた、イオン性液晶とイオン液体の複合化という方法を用いれば、アニオン種に依らず様々なイミダゾリウムイオン液体を液晶構造に組織化できることが分かった。このように本研究で、従来よりも広い範囲のイオン液体を液晶構造に組織化する方法が見出され、更に高い特性を有する液晶電解質の開発につながるものと期待される。更に、本研究で得られる液晶電解質はリチウム塩を溶解し、スメクチック液晶相を発現する。このことから、本研究で得られた知見がリチウムイオン伝導性の液晶電解質の開発につながるものと考えられる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H24年度の研究により、高イオン伝導性の液晶電解質を得るためのアプローチを見出すことができた。このことは液晶電解質を実用に供するために極めて重要である。また、今回得られたイオン性液晶とイオン液体の複合体はリチウム塩を溶解し、リチウムイオンを伝導する。この知見が本研究の目的である、リチウムイオン伝導性液晶の開発に寄与すると考えられる。以上のことから、H24年度の研究はおおむね順調に進展していると言える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
新規リチウム塩の設計、合成を行い、種々のイオン伝導性液晶との複合化を行う。アニオンを液晶構造に組織化するような分子デザインをすることで、リチウムイオンを効率的、選択的に伝導させることを目指す。得られた液晶電解質については液晶性の評価を行う。また、電気化学的手法によりイオン伝導性、電気化学的安定性、リチウムイオン輸率の評価を行い、最終的には液晶電解質を用いた電池特性評価を行っていく。
|
Research Products
(5 results)
