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2017 Fiscal Year Annual Research Report

In Situ Raman Spectroelectrochemistry for Solvated Molecules at High Energy Interface

Research Project

Project/Area Number 15H03847
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

伊藤 隆  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (40302187)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉本 惣一郎  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (30323067)
梶田 徹也  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (50729233)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords電気化学 / ラマン分光法
Outline of Annual Research Achievements

研究代表者の研究グループでは、電池の電極反応を分光学的な視点より解明している。電極界面を解明する手法の1つである「その場ラマン散乱・赤外吸収分光法」により、高活性な電極界面のダイナミックスをこれまで明らかにしてきた。電池特性の鍵である高活性な電池電極界面では、溶媒和した分子が溶媒和・脱溶媒和しながら電極反応が進行していると考えられるが、その反応についての詳細は未だ推測の域を脱していない。当該研究課題では、分光学的手法であるラマン分光法などの振動分光学的な手法を高活性な電池材料界面に展開する。分子の酸化還元反応に伴う分子の溶媒和・脱溶媒和過程を学術的な分光学側面から追跡し、溶媒和・脱溶媒和過程と電気化学特性の関係を明らかにすることを大きな目的とし研究開発を展開してきた。本研究課題は電池特性の鍵である高活性な電極界面における電池反応に関し大きな知見をもたらし、革新的電池技術開発の一翼を担うと考えている。当該研究課題では、分光学的手法であるラマン分光法や赤外分光法などの振動分光学的な手法を電池材料界面に展開する。特に、リチウムイオンの溶媒和・脱溶媒和過程を分光学側面から追跡し、溶媒和・脱溶媒和過程と電気化学特性の関係を明らかにすることを大きな目的としている。本研究課題では、実電池に即した研究に礎を置いているので、混合溶媒を用いた場合の溶媒和・脱溶媒和過程についても検討を行い、高活性電極界面の統一的見解を導き出すことを研究期間内に行う。得られる知見は、急速充放電必要としている電気自動車用車載リチウムイオン2次電池の研究開発に大きな知見を与えると考えている。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Effect of Vanillin to Prevent the Dendrite Growth of Zn in Zinc-Based Secondary Batteries2017

    • Author(s)
      Mukkannan Azhagurajan, Akiyoshi Nakata, Hajime Arai, Zempachi Ogumi, Tetsuya Kajita, Takashi Itoh and Kingo Itaya
    • Journal Title

      Journal of The Electrochemical Society

      Volume: 164 Pages: A2407-A2417

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A dual-functional organic p-n bilayer catalyst comprising a perylene derivative and cobalt phthalocyanine working under illumination and in the dark2017

    • Author(s)
      Toshiyuki Abe, Masato Okumura, Yuko Kikuchi, Takashi Itoh and Keiji Nagai
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry A

      Volume: 5 Pages: 7445-7450

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ether-based solvents significantly improved electrochemical performance for Na-ion batteries with amorphous GeOx anodes2017

    • Author(s)
      Tetsuya Kajita and Takashi Itoh
    • Journal Title

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      Volume: 19 Pages: 1003-1009

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 2次電池によるエネルギー貯蔵 ―リチウム電池から革新電池へー2018

    • Author(s)
      伊藤 隆、 ムカンナン アザグラジャン
    • Organizer
      2018年 第65回応用物理学会春季学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] In Situ SERS Analysis of Water Libration on Silver Electrode in Various Alkali Hydroxide Aqueous Solutions2017

    • Author(s)
      Takashi Itoh
    • Organizer
      IUPAC 13th International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-XIII)
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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