2020 Fiscal Year Annual Research Report
Charge/ Hydrogen -Transport and -Storage through the Exchanging Reactions in Redox Polymers
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18H03921
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
西出 宏之 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (90120930)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 機能性高分子 / レドックス反応 / 高分子物性 / 二次電池 / 水素キャリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レドックス高分子における効率極めて高い電荷および水素の交換と、輸送・貯蔵の現象を一般化するとともに、波及例を開拓した。
(1) レドックス高分子における極めて高効率な電荷交換と波及展開：親水性アンスラキノン高分子で、電荷・プロトンの高効率での伝播と貯蔵を実証するとともに、それの空気電池負極としての電荷の貯蔵と放出の性能などから、広くレドックス高分子に独特な機能過程として特徴づけた。またアリル炭化水素高分子での活性酸素の伝播など、普遍的な考え方としてアピールした。
(2) 水素の高密度授受と高分子型水素キャリア：ポリ（ジメチルテトラヒドロキノキサリン）のゲルで、1時間桁の速い水素取り込みと放出を実証した。また新たにポリ（メチルビニルケトン）を合成し、可逆的な水素化・脱水素から、水素質量密度2.8％を達成した。これら水素キャリア高分子の親水化と安全な取り扱いも試験できた。分子構造によりエネルギー準位を調整したチオフェン共重合体による効率高い水電解・水素発生・過酸化水素生成も展開した。
(3) 交換反応に基づく電荷・水素輸送の描像と新しいエネルギー機能高分子としての提示：濃度勾配を駆動力とした高分子内での電荷、水素、プロトンさらには活性酸素の拡散伝播として、レドックス反応速度、拡散係数など各パラメーターと比較整理し、レドックス凝縮相での輸送現像の物性化学として提示した。あわせ有機電池、新しい空気電池、水分解セルなどを創発するエネルギー機能材料としての設計指針を示せた。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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