Development of novel solid refregerating technique "battery referegeration"

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K17793
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Applied materials; Structural/Functional materials
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Katayama Naoyuki 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50623758)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 量体化 / エントロピー / 冷凍 / 層状三角格子系

Outline of Final Research Achievements

LixVS2 systems show various structural transitions in low temperature accomapnied by the cluster formation accompanied by a large entropy change. In order to take advantage of the entropy change as a novel solid refregerating material, which can be obtained by using Li ion battery reactions, we investigated the Li battery applications and also studied the physical properties of each electric phases. As a result, we cannot attain a large entropy change by Li (de)intercalation process, we successfully identified novel electric phase of Li0.33VS2, where the linear vanadium trimer formation appears accompanied by a large entropy change. We reported the results as a paper and attained the patent relating to the material.

Free Research Field

固体物性

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られたLi0.33VS2における巨大エントロピー変化は、金属において生じるという特徴があり、これは従来の巨大エントロピー変化材料には見られない特徴である。金属は一般に高熱伝導度を持つことから、高熱伝導性潜熱蓄熱材料など、新しい機能性材料を実現するための道が拓かれた。また、最終年度の研究により、本研究で題材とした量体化系は高温相において既に量体化の短距離秩序を生じていることが明らかになった。このことは、高温相で秩序が既に発達していることを示しており、従来のエントロピー変化メカニズムに大きな変更を加える必要がある。このように、学術的にも社会的にも大きな意義が得られた。