2010 Fiscal Year Annual Research Report
芳香族系オニウム型イオン液体の相乗的利用による色素増感太陽電池電解質の高機能化
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22550131
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| Research Institution | Wakayama National College of Technology |
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Principal Investigator |
綱島 克彦 和歌山工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (90550070)
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| Keywords | イオン液体 / 四級オニウム塩 / 芳香話化合物 / 有機太陽電池 / 色素増感型太陽電池 / 電解質 |
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| Research Abstract |
イオン液体は、特殊な溶解性、不揮発性、高いイオン密度、難燃性などのユニークな物理化学特性を有するため、色素増感型太陽電池の次世代電解質として注目されている。本研究では、芳香族四級アンモニウム型およびホスホニウム型のイオン液体の特異性と機能性に着目し、全く新しい芳香族系イオン液体の創製およびそれを相乗効果的に用いた高機能型色素増感太陽電池電解質系の構築を試みることを目的とした。
平成22年度は本研究の三カ年計画の初年度であり、カチオン側からのアプローチを主体として、新規芳香族四級オニウムカチオンの設計とそのイオン液体の創製を試みた。まずトリフェニルホスフィンに電子供与基(メトキシ基)を有するアルキル鎖を導入してカチオン電荷を弱めることによって、比較的低融点の芳香族系ホスホニウムイオン液体の合成に成功した。しかしながら、室温以下の融点の達成には至らず、低粘度型の脂肪族ホスホニウムイオン液体との二元系(組成物)とすることで新規に合成した塩のイオン液体特性を評価することが可能となった。具体的には、粘度や導電率のような輸送特性と、ヨウ素レドックス対の拡散係数のような電気化学特性を評価したところ、ホスホニウム系とヨウ素レドックス対との相互作用に起因すると考えられる特異な現象が観測された。この知見については、学会発表および論文発表を計画中である。
加えて、芳香族系の関連として二重結合をカチオンに含むホスホニウムイオン液体系や、新規アニオン種の探索についても併行して検討を進めており、すでに顕著な実験的成果が得られている。これらについては、平成22年度において既に学術論文3件および学会発表(国際会議含む)7件の対外発表を完了しており、次年度以降にも継続的に検討を進めて発表を行っていく予定である。
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