2022 Fiscal Year Final Research Report
Improvement in cyclability of zinc secondary electrodes based on kinetic analyses
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21K14712
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 36020:Energy-related chemistry
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 亜鉛極 / 亜鉛空気二次電池 / その場測定 / 水系二次電地 |
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| Outline of Final Research Achievements |
It was found that when the zinc dissolution rate is slow, zincate ion transport to the outside of the electrode becomes dominant, suppressing the deposition of zinc oxide into the electrode. Suppressing zincate ion transport facilitated zinc oxide deposition in the electrode effectively. It was also found that reducing the zinc deposition overvoltage on the electrode is crucial to achieving uniform zinc deposition, and tellurium modification of the electrode effectively reduced the overvoltage. It was also found that uniform zinc deposition on the copper current collector suppresses mossy zinc deposition, improving cyclability
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| Free Research Field |
電気化学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
放電レートはユーザーが決定する因子であるため、低レート放電が亜鉛極の劣化につながることを明らかにした点は、特に実用の観点で意義深い発見である。また、それを抑制するための指針を提示した点も同様に重要な発見である。亜鉛析出の均一化において、電解液中の亜鉛酸イオン輸送の速度論だけでなく、電極上の亜鉛析出の速度論が影響する点を明確化したのは本研究が初めてであり、学術および実用の両観点で意義深いものである。本研究では新たなその場測定系の開発や、モデル電極を基軸とした実用電極開発の方法論構築を達成している。これらは今後の亜鉛極の研究開発において、学術および実用の両観点で意義深いものである。
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