2015 Fiscal Year Annual Research Report
多価イオン性に着眼した電気二重層キャパシタ用イオン液体の合成とその機能
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25630311
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| Research Institution | Tsuruoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 貴哉 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30399258)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | イオン液体 / 電気二重層キャパシタ / 多価アンモニウム塩 / エネルギー材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電気二重層キャパシタ(Electric Double Layer Capacitor: EDLC)は高出力と百万サイクル以上の充放電耐久性を特徴とするエネルギー貯蔵デバイスである。申請者らは、EDLCの電解質としてイオン液体を用いることでその性能向上を達成した。本研究では、一分子内に複数のイオン基を有する多価イオン型イオン液体とカチオンとアニオンの両方を一分子内に有するベタイン型イオン液体の世界で初めての合成を目標として、(1)合成経路の確立、(2)イオン液体物理化学特性解明、(3)EDLC電解質としての特性評価を行う。
今までに一分子内に４，３，２個の四級アンモニウム基を有する多価アンモニウム塩、６種類を合成した。得られた全ての複数カチオンを分子内に有する塩はTFSIアニオンとの組み合わせでイオン液体（この場合は室温で液体）にはならず、結晶の塩となった。
これらの塩を極性有機溶媒に溶解し、電気二重層キャパシタ電解質としての性能を評価した。静電容量は、モノカチオン塩に比べて、ジカチオン塩は1/2, トリカチオン塩は1/3、テトラカチオンは1/4の濃度で同じ静電容量が発現することが明らかとなった。一方、ネルンスト・.アインシュタイン式を援用して得られるカチオンの分子サイズが大きなアンモニウム塩ほど、低い出力性能を示す。分子サイズが大きなカチオンのイオン移動が、大電流放電に追随できないためであると考えられた。
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[Presentation] リチウムイオン二次電池のガス発生を抑制する電極ポリマーコーティング2015
Author(s)
榊原 圭太, 辻井 敬亘, 正村 亮, 森永 隆志, 佐藤 貴哉, 瓶子 克, 豊川 卓也, 堂前 京介, 田渕 光春, 前田 勝美, 田村 宜之, 村上 朝夫
Organizer
第24回ポリマー材料フォーラム
Place of Presentation
タワーホール船堀
Year and Date
2015-11-26 – 2015-11-26
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