• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of highly Na storage material with highly amorphous structure by soft chemical synthesis

Research Project

Project/Area Number 16K18252
Research InstitutionTohoku University

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)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords二次電池 / 負極 / Naイオン / アモルファス
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。

  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Mixed ether-based solvents provide a long cycle life with high rate capability to graphite anodes for Na-ion batteries2018

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

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 20 Pages: 2188~2195

    • DOI

      10.1039/c7cp06998g

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

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

      J. Electrochem. Soc.

      Volume: 164 Pages: A2407~A2417

    • DOI

      10.1149/2.0221712jes

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アモルファスGe酸化物負極のエーテル溶媒を用いた電解液での電池特性と表面状態2017

    • Author(s)
      梶田 徹也、伊藤 隆
    • Organizer
      第58回電池討論会
  • [Presentation] Na二次電池用アモルファスGe酸化物負極のエーテル溶媒中での電極特性と表面状態2017

    • Author(s)
      梶田 徹也、伊藤 隆
    • Organizer
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] エーテル溶媒を用いたアモルファスGe酸化物における ナトリウムイオン二次電池特性の向上2017

    • Author(s)
      梶田 徹也、伊藤 隆
    • Organizer
      電気化学会第84回大会

URL: 

Published: 2018-12-17  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi