2021 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of inorganic nanofiber electrolyte gels and exploration of their interfacial functions
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18H01730
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
松本 英俊 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (40345393)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ナノファイバーシート / 表面修飾 / 電解質膜 / 高分子化イオン液体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、電池デバイスの安全性向上のために電解質材料の固体化が求められている。代表者は、一次元ナノ材料が持つ網目構造（ネットワーク）形成能に注目し、剛直な無機ナノファイバーを電解液のゲル化剤として利用することで、1～2 vol%の少量の添加で電解液と同等のイオン伝導性を持つ電解質ゲルの作製が可能であることを見出している。本研究では、無機ナノファイバーを利用した種々の電解液ゲル化の制御因子を体系的に調査することによってゲルの形成機構を明らかにするとともに、ゲルの骨格であるナノファイバー界面を利用した高機能化の指針を示し、新規な高機能電解質ゲルを創製することを目的としている。
前年度までに確立したシリカナノファイバー濃厚分散液のシート化技術を用いて、高分子化したイオン液体との複合化について検討を進めた。シリカナノファイバーシートと高分子化イオン液体を複合化することによって自立安定な電解質膜の作製に成功し、高分子化イオン液体単体から作製した膜と比較して力学強度およびイオン伝導性が向上することを明らかにした。
さらに電解質ゲルの高機能化を目指して、表面化学修飾を行ったシリカナノファイバーと有機電解液を含む高分子ゲルを複合化することよって自立安定な電解質膜を作製し、この電解質が金属負極における可逆的な溶解析出挙動に寄与することを明らかにした。
作製した自立安定なナノファイバー複合電解質膜はキャパシタ以外にも固体高分子形燃料電池や二次電池の電解質膜としても利用できることを確認した。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
