Development of All Organic Redox Fow Batteries

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K14057
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Energy-related chemistry
• Research Institution: Osaka University (2017-2018); Kyoto University (2016)
• Principal Investigator: Shimizu Akihiro 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (30584263)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: レドックス・フロー電池 / 二次電池 / キノン / 酸化還元

Outline of Final Research Achievements

To develop all organic redox flow batteries, we studied organic cathode active materials. Quinone derivatives, which are liquid at ambient temperature, were developed by examining substituent groups. The lithium batteries using the quinone derivative, which dissolves a supporting electrolyte, as organic cathode active materials exhibited the highest energy density among the catholytes developed for non-aqueous redox flow batteries. We also developed the new concept of “redox-flow batteries without organic solvents”.

Free Research Field

有機電子移動化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

太陽光発電・風力発電などの再生可能エネルギーの有効活用として二次電池が盛んに研究されている。レドックス・フロー電池は大規模蓄電デバイスとして利用されているが、エネルギー密度が小さいことが課題である。本研究では、「溶媒を用いないレドックス・フロー電池」という新しいコンセプトを実証しており、学術的に意義が大きいだけでなく、高エネルギー密度も実現しており、社会的意義も大きい研究である。