2017 Fiscal Year Annual Research Report
Charge Transfer Reaction at the Electrode/Solvate Ionic Liquid Interface
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15H03874
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
獨古 薫 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (70438117)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
都築 誠二 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 上級主任研究員 (10357527)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | イオン液体 / 電池 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペンタグライム(G5)を溶媒に用いて、これにNa[FSA] (FSA: N(SO2F)2)をモル比1:1で溶解させて調製した溶媒和イオン液体に、不燃性のフッ素系溶媒を混合することで電解液を開発した。この電解液中では、NaイオンはG5と1:1で錯カチオンを形成し、これにより良好な酸化安定性を有していることが分かった。また、この電解液を用いてナトリウムイオン二次電池の正極材料であるNa0.44MnO2が安定に充放電できることが分かった。さらに、この電解液中では、ナトリウムイオン二次電池の負極材料であるハードカーボンへの可逆的なNaイオンの挿入脱離が可能であることを確認した。
トリグライム(G3)やテトラグライム(G4)分子の片末端をエチル基やブチル基で置換した非対称グライム分子を溶媒に用いて、Mg[TFSA]2 (TFSA: N(SO2CF3)2)をモル比1:1で混合することで、室温で溶融状態を保つ錯体、すなわち、溶媒和イオン液体を開発した。この溶媒和イオン液体は、200℃程度まで熱分解せず、良好な熱安定性を有していることが分かった。また、この溶媒和イオン液体中では、Mg金属の析出・溶解が可能であることを確認した。
Li[TFSA] (TFSA: N(SO2CF3)2)とスルフォランからなる溶媒和物にフッ素系溶媒を添加することで電解液を調製し、リチウム硫黄電池への適用を行った。この電解液では、硫黄正極の反応中間体である多硫化リチウムの溶解度が極めて低く、リチウム硫黄電池が安定に作動できることが分かった。また、Li[TFSA]とLiBF4を混合して高濃度でスルフォランに溶解させることで、リチウムイオン二次電池の正極の集電体であるAlの腐食が抑制されることが分かった。これにより、この電解液はリチウムイオン二次電池にも適用できる可能性が示された。
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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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