Revisiting of sodium intercalation into carbon materials using multi-layer graphene

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05018
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
• Research Institution: Tokyo Polytechnic University
• Principal Investigator: Matsumoto Rika 東京工芸大学, 工学部, 教授 (30338248)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 炭素材料 / 黒鉛 / グラフェン / インターカレーション

Outline of Final Research Achievements

It is known that intercalation of sodium between graphite layers is difficult, which has been an obstacle to developing sodium ion batteries and other devices. However, not all aspects of this phenomenon have been clarified. In this study, we aimed to reconsider sodium intercalation using some graphites and multilayer graphene which can be regarded as a ultra-thin layer graphite. As a result, we obtained hints for the realization of sodium intercalation.

Free Research Field

材料化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ポストリチウムイオン電池として、ナトリウムイオン電池が注目されている。しかし、ナトリウムはリチウムと異なり黒鉛系材料へのインターカレーションが困難なことから、リチウムイオン電池で構築した黒鉛負極をナトリウムイオン電池に利用することができない。本研究成果で得られた知見は、黒鉛系材料へのナトリウムインターカレーションの可能性を示すものであり、負極材料の設計に役立つと考えている。また、ナトリウムのインターカレーションが難しい理由は必ずしも学術的に解明されているわけではない。本研究の成果はこれまでの研究成果を裏付け、可能性を示すものとなる。