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2014 Fiscal Year Annual Research Report

プルシャンブルー類似体へのナトリウムイオンインターカレーション

Research Project

Project/Area Number 25620036
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

守友 浩  筑波大学, 数理物質系, 教授 (00283466)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
KeywordsPrussian blue analogues / secondary battery / ion intercalation
Outline of Annual Research Achievements

①マンガンプルシャンブルー類似体とコバルトプルシャンブルー類似体の固溶体薄膜を作製し、電気化学特性、ホスト構造、遷移金属の価数と固溶比およびrイチウムイオン濃度に対して決定した。
②ニッケルプルッシャンブルー類似体薄膜がイオン半径の大きなルビジウムを2秒という高速でインターカレートすることを見出した。
③プルシャンブルー類似体薄膜のリチウムイオン電池およびナトリウムイオン電池特性の総合的なreviewを執筆した。
④マンガンプルシャンブルー類似体薄膜とコバルトプルシャンブルー類似体薄膜がリチウムイオン電池の正極材として優れた性能を示すことを見出した。また、ホスト構造、遷移金属の価数と固溶比およびナトリウムイオン濃度に対して決定した。
⑤マンガンプルシャンブルー類似体薄膜が著しいレート特性を示すことを明らかにした。また、レート特性の膜厚依存性を調べ、その原因を考察した。

Remarks

本研究費で柴田恭幸研究員を雇用した。成果報告を見てわかるように、充分な成果(原著論文、発表、知財)を挙げた。また、柴田恭幸研究員は第26回応用物理学会論文奨励賞を受賞した。

  • Research Products

    (26 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Fast discharge process of layered cobalt oxides due to high Na+ diffusion2014

    • Author(s)
      T. Shibata, Y. Fukuzumi, W. Kobayashi, and Y. Moritomo
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 5 Pages: 9006

    • DOI

      DOI:10.1038/srep09006 (2015)

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Erratum "Sodium ion diffusion in layered NaxCoO2" [Appl. Phys. Express 6, 097101 (2013)]2014

    • Author(s)
      T. Shibata, W. Kobayashi, and Y. Moritomo
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express

      Volume: 8 Pages: 029201

    • DOI

      doi.org/10.7567/APEX.8.029201

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sodium ion diffusion in layered NaxMnO2 (0.49 < x < 0.75): comparison with NaxCoO2 " [Appl. Phys. Express 7, 067101 (2014)]2014

    • Author(s)
      T. Shibata, W. Kobayashi, and Y. Moritomo
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express

      Volume: 8 Pages: 029202

    • DOI

      doi.org/10.7567/APEX.8.029202

  • [Journal Article] Sodium ion diffusion in layered NaxMnO2 (0.49 < x <0.75): comparsion with NaxCoO22014

    • Author(s)
      T. Shibata, W. Kobayashi, and Y. Moritomo
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express

      Volume: 7 Pages: 067101

    • DOI

      doi.org/10.7567/APEX.7.067101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrochemical, structural, and electronic properties of Mn–Co hexacyanoferrates against Li concentration2014

    • Author(s)
      Y. Kurihara and Y. Moritomo
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 53 Pages: 067101

    • DOI

      doi.org/10.7567/JJAP.53.067101

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ionic model approach to battery voltage of NaxMO22014

    • Author(s)
      W. Kobayashi and Y. Moritomo
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 83 Pages: 104712

    • DOI

      doi.org/10.7566/JPSJ.83.104712

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ultrafast cation intercalation in nanoporous nickel hexacyanoferrate2014

    • Author(s)
      T. Shibata and Y. Moritomo
    • Journal Title

      Chem Comm.

      Volume: 50 Pages: 12941

    • DOI

      DOI: 10.1039/c4cc04564e

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] high Na-ion diffusion constant in cathode materials for SIB2015

    • Author(s)
      Y. Moritomo
    • Organizer
      CENIDE-CNMM-TIMS Joint Symposiu
    • Place of Presentation
      ディスブルク(ドイツ)
    • Year and Date
      2015-03-17
    • Invited
  • [Presentation] Diffusion constant of Li+/Na+ in Prussian Blue analogues2015

    • Author(s)
      M. Takachi Y. Fukuzumi, and Y. Moritomo
    • Organizer
      CENIDE-CNMM-TIMS Joint Symposium
    • Place of Presentation
      ディスブルク(ドイツ)
    • Year and Date
      2015-03-16
  • [Presentation] Niプルシャンブルー類似体における高速インターカレーション2015

    • Author(s)
      柴田 恭幸, 濱口 純, 守友 浩
    • Organizer
      第62回応用物理学会春季学術講演会応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学(平塚)
    • Year and Date
      2015-03-13
  • [Presentation] P2型NaxCoO2薄膜電極の放電曲線のレート依存性2015

    • Author(s)
      柳田 歩, 柴田 恭幸, 小林 航, 守友 浩
    • Organizer
      第62回応用物理学会春季学術講演会応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学(平塚)
    • Year and Date
      2015-03-13
  • [Presentation] エネルギー変換・貯蔵部門2015

    • Author(s)
      守友 浩
    • Organizer
      CiRfSEシンポジウム
    • Place of Presentation
      筑波大学(つくば)
    • Year and Date
      2015-03-12
    • Invited
  • [Presentation] P2型NaxMO2の結晶構造の温度依存性2015

    • Author(s)
      赤羽 隆弘, 柳田 歩, 小林 航, 守友 浩
    • Organizer
      第62回応用物理学会春季学術講演会応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学(平塚)
    • Year and Date
      2015-03-11
  • [Presentation] 層状酸化物AMO2の電子レベルの構造解析2014

    • Author(s)
      守友 浩、柴田恭幸、小林渡、西堀英治
    • Organizer
      第55回電池討論会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      2014-11-21
  • [Presentation] プルシャンブルー類似体のイオン拡散係数2014

    • Author(s)
      高地 雅光, 守友 浩
    • Organizer
      第55回電池討論会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      2014-11-21
  • [Presentation] Co-Mnプルシャンブルー類似体の電気化学特性2014

    • Author(s)
      守友 浩、栗原佑太郎
    • Organizer
      第55回電池討論会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      2014-11-20
  • [Presentation] NaxMO2(M=Co,Mn)薄膜における電気化学特性2014

    • Author(s)
      柴田 恭幸, 小林 航, 守友 浩
    • Organizer
      第55回電池討論会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      2014-11-19
  • [Presentation] イオンモデルによるO3型層状酸化物の電位の考察2014

    • Author(s)
      小林 航, 守友 浩
    • Organizer
      第55回電池討論会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      2014-11-19
  • [Presentation] O3型NaCoO2薄膜の電気化学特性2014

    • Author(s)
      柴田恭幸,小林 航,守友 浩
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      2014-09-17
  • [Presentation] Sodium ion diffusion in layered NaxCoO22014

    • Author(s)
      柴田恭幸
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      2014-09-17
  • [Presentation] Structural and electronic properties of several cathode materials for sodium-ion secondary batteries2014

    • Author(s)
      Y. Moritomo
    • Organizer
      TNS'14
    • Place of Presentation
      筑波大学(つくば)
    • Year and Date
      2014-07-26
    • Invited
  • [Book] 放射性物質の吸着・除染および耐放射線技術における材料・施工・測定の新技術2015

    • Author(s)
      末吉 知カ也、(他117名)、守友 浩
    • Total Pages
      633 (163-168)
    • Publisher
      技術情報協会
  • [Book] 次世代蓄電池の【最新】材料技術と性能評価2015

    • Author(s)
      佐藤 登 他、守友 浩
    • Total Pages
      829 (695-700)
    • Publisher
      技術情報協会
  • [Remarks] 守友研究室

    • URL

      http://www.u.tsukuba.ac.jp/~moritomo.yutaka.gf/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] ナトリウムイオン二次電池用負極、ナトリウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池用負極、リチウムイオン二次電池2014

    • Inventor(s)
      守友 浩、柴田恭幸
    • Industrial Property Rights Holder
      筑波大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-222946
    • Filing Date
      2014-10-31
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 水溶性放射性物質の除去・濃縮装置および水溶性放射性物質の除去・濃縮方法2014

    • Inventor(s)
      守友 浩、濱口純、柴田恭幸
    • Industrial Property Rights Holder
      筑波大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-259441
    • Filing Date
      2014-12-22

URL: 

Published: 2016-06-01  

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