2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of highly Na storage material with highly amorphous structure by soft chemical synthesis
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16K18252
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
梶田 徹也 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (50729233)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 二次電池 / 負極 / Naイオン / アモルファス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、ソフト化学法を用いて高度にアモルファス化した材料を創製し、新たなNa二次電池用電極材料群を開拓することにある。本年度は、①前年度までにソフト化学法によりアモルファス化しうる元素を絞り込んだ結果を鑑み、２種類の元素を用いて材料を創製し、その電極特性を明らかにする事、②前年度までにエーテル系溶媒を用いる事でNaイオン二次電池としての電気化学特性が大幅に向上することが分かったので、更なるNaイオン二次電池性能の向上の可能性を拡げるため、２種類のエーテル系溶媒を混合し、電解液として用いて、電気化学特性を評価した。まずは、グラファイトにて評価を行なった。
結果について以下に 示す。
①ソフト化学法によりアモルファス化し、かつNaイオン二次電池として機能しうるGeとSn、Pb、Sbの中から1つの元素を選択して組合わせて、アモルファス構造をとりえる材料を創製できることを確認した。結果GeとSnの組み合わせにてアモルファス構造になる事が得られた。まこの材料を用いて電極を作製し、Naイオン二次電池として機能する事も確認した。
②エチレングリコールジメチルエーテルとジエチレングリコールジメチルエーテルを混合した（体積比で7/3, 5/5, 3/7)電解液溶媒と負極材料にグラファイトを用いて、Naイオン二次電池とし評価したところ、高レート特性と高サイクル特性の両立が確認できた。特に40Cで75%程度の高レート特性、10000サイクルで80%の高サイクル特性を示しており、実用電池としての可能性を期待できる。
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