Electrochemical Deposition and Structural Control of Transition Metal Sulfide for Various Energy Devices

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K04949
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
• Research Institution: Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: IKEDA Shingo 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (60511152)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 靖之 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 総括研究員 (00416330)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 硫化モリブデン / リチウムイオン電池 / 正極材料 / 電析 / エネルギーデバイス / 水素製造

Outline of Final Research Achievements

We have investigated a new method for depositing molybdenum sulfide thin films using anodic electrodeposition as a simple and low-cost manufacturing technique. The obtained molybdenum sulfide thin films exhibited capacity characteristics surpassing the effective capacity of current cathode materials, such as lithium cobalt oxide, for lithium-ion batteries and sodium-ion batteries. In particular, they demonstrated excellent stability in terms of repeated charge-discharge cycles and high-rate charging and discharging for lithium-ion battery cathodes. Furthermore, the molybdenum sulfide thin films produced in this research project have shown utility as hydrogen evolution electrode catalysts through electrolysis in sulfuric acid aqueous solution, indicating their potential application as component materials in various energy devices.

Free Research Field

主に電気化学的手法を中心とした材料合成、表面処理、表面分析

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高容量・高機能化が求められるリチウムイオン電池をはじめとする種々のエネルギーデバイスの要素部材への応用を目指し、金属硫化物という新素材に着目した。その製造方法として、通常は用いられない電気化学的な手法を使うことで、新奇な組成、構造、特性を発揮する薄膜を得ることに成功した。新たな手法によって作製された金属硫化物が優れた電池の材料として性能を発揮することを見出した点に学術的意義が認められ、将来的に高性能な電池の開発に応用される可能性がある点で社会的意義も大きいと考えている。