2017 Fiscal Year Annual Research Report
Fabrication of Aluminium Battery aiming at Perfect Utilization of Ionic Liquid Electrolyte
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15H02202
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
桑畑 進 大阪大学, 工学研究科, 教授 (40186565)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | アルミニウム蓄電池 / ハロアルミネート / イオン液体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
負極の研究に関する成果：AlX3とImXの混合モル比を変化させる事によって、還元電位がネルンスト式（E = Eo - (3F/RT)ln([AlX4-]7/Al2X7-]4)）に従って負極側にシフトすることを確認した。これに加えて、Mg, Co, Feの塩化物を溶解する事により、それぞれの金属を共析出させることによって、析出電位を負側にシフトさせることが出来た。すなわち、アルミニウム蓄電池の出力電圧を12%向上させることに成功した。
正極の研究に関する成果：層状炭素材料を正極に用いる事により、層間にハロアルミネートイオンとハロゲン酸化物が挿入する事を見出した。この反応とハロゲンの酸化物が同電極に吸着する反応を４：５の割合で進行させる事を目指し、充放電の電圧領域を種々調べた所、どのような領域で反応を行っても最終的には反応の割合は４：５に収束するという事を発見した。すなわち、当初考えたいたような困難性が無く、高容量密度の電池となる事を明らかとした。
上記の成果を基に、最適化した量電極を電池セルに組み込み、電解液の量を変化させてその充放電挙動を調査したところ、理論的に予測される最小量の1.4倍の量まで電池のパーフォーマンスを下げることなく電解液量を減少させる事に成功した。さらに電解液量を少なくするためには、電極も含めての全伝導率の向上が必要となる。これについては本研究以外の研究課題で既に方法を開発しているので、それらとの組み合わせが今後の研究の方向性となるであろう。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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