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2022 Fiscal Year Research-status Report

自己形成性層状複水酸化物ゲルの構造及びイオン導電機構解明

Research Project

Project/Area Number 21K05242
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

園山 範之  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50272696)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 勝宏  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30314082)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords層状複水酸化物 / ゲル形成 / イオン導電率 / 微粒子
Outline of Annual Research Achievements

複水層状酸化物(LDH)ゲルの構造と特性を明らかにするために、様々な種類のLDHゲルの合成を行った。塩化マグネシウム、塩化アルミニウムを秤量し、アセチ ルアセトンを加えた超純水とエタノールの混合溶媒に溶解させた。この溶液を30分間攪拌し、プロピレンオキシドを加え1分間攪拌した後、室温で放置すること で、Mg-Al LDHゲルを作製した。
更に2価金属の試料をMgではなく、Ni、Zn等に代えてLDHゲルを作製した。本年度は、主に得られたゲルのイオン導電率測定を行った。ゲルの導電率は構成するLDHの種類により異なり、Mg-Al LDH、Ni-Al LDHで2.19×10-4、Zn-Al LDHで6.81×10-5、Li-Al LDHで1.58×10-3 Scm-1程度となった。この導電率は、構成するLDH微粒子サイズとの間に相関関係があり、構成するLDH粒子サイズが小さいほど高い導電率を示した。これは、ゲルが出来る際に形成されるクラスター構造に違いが生じるためと考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度に予定していたイオン導電率の測定を遅延無く進めることが出来たため。

Strategy for Future Research Activity

今後はLDHゲルの構造解析を行い、構造とイオン導電率との間の相関を明らかにしてゆく。

Causes of Carryover

初年度に合成と構造解析を主に行っており、新型コロナの影響で出張が無かったため、予算の利用に遅れが出ている。次年度は、当初に予定していた測定や学会発表を行って行く。

  • Research Products

    (8 results)

All 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Sodium Polyacrylate Hydrogel Electrolyte Hybridized with Layered Double Hydroxide for Solid-State NiCo/Zinc Battery2022

    • Author(s)
      Dedetemo Kimilita Patrick, Akira Karasawa, Noriyuki Sonoyama
    • Journal Title

      Journal of The Electrochemical Society

      Volume: 169 Pages: 040559

    • DOI

      10.1149/1945-7111/ ac65b4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrochemical Property of Solid-State MnO2-Zn Battery with the Combination of Improved Cathode and Solid Electrolyte2022

    • Author(s)
      Patrick Dedetemo Kimilita, Yu Yoshimi, Noriyuki Sonoyama
    • Journal Title

      Journal of The Electrochemical Society

      Volume: 169 Pages: 080527

    • DOI

      10.1149/1945-7111/ ac89b7

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Structure and Ionic Conductivity for Layered Double Hydroxide Gel, July 28, 2022.2022

    • Author(s)
      N. Sonoyama, K. Ogata, G. Yamaguchi, K. Yamamoto
    • Organizer
      International Clay Conference 2022 (Istanbul, hybrid)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure and Ionic Conductivity for Gel Material Containing Nano Size Layered Double Hydroxide2022

    • Author(s)
      N. Sonoyama , K. Ogata , G. Yamaguchi , K. Yamamoto,
    • Organizer
      17th Asian Conference on Solid State Ionics (Nagoya, hybrid) September 13, 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electrochemical Property of Solid-State Manganese Oxide-Zinc Battery Using Fluoride-Ion-Doped MnO2 and Polyacrylamide Hybridized with Layered Double Hydroxide2022

    • Author(s)
      P. K. Dedetemo, Y. Yoshimi, N. Sonoyama
    • Organizer
      17th Asian Conference on Solid State Ionics (Nagoya, hybrid) September 13, 2022.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 層状複水酸化物を含むゲルの構造とイオン導電性2022

    • Author(s)
      園山範之, 緒方康平, 山本勝宏
    • Organizer
      第65回 粘土科学討論会 (島根) 2022年9月7日
  • [Presentation] 遷移金属添加に起因する層状複水酸化物のイオン導電率変化2022

    • Author(s)
      園山 範之、山口 弦希、糟谷啓仁
    • Organizer
      第48回固体イオニクス討論会(仙台), 2022年12月6日
  • [Presentation] 正極と電解質の特性改善を施した二酸化マンガンー亜鉛準固体電池の電池特性評価2022

    • Author(s)
      園山 範之、Patrick K. Dedetemo
    • Organizer
      第63回 電池討論会 (福岡) 2022年11月9日

URL: 

Published: 2023-12-25  

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