2014 Fiscal Year Research-status Report
有機ナノイオニクスに基づくリチウムイオン伝導性高分子ナノファイバーの創製
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26410225
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
田中 学 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 助教 (00531831)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノファイバー / エレクトロスピニング / 高分子電解質 / リチウムイオン伝導 / 二次電池 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者が提唱してきた有機ナノイオニクスの新たな展開として、高速イオン輸送を可能にするリチウムイオン伝導性高分子ナノファイバーを創製することを目的とする。リチウムイオン伝導性高分子をナノファイバー化することで、従来材料とは異なる内部構造の形成や特異な性状の発現が予想され、通常の高分子電解質膜では実現困難な高リチウムイオン伝導性の達成が期待される。本研究では、ナノファイバーにおけるリチウムイオン輸送メカニズムを明らかにし、リチウムイオン輸送に適した高分子構造・ナノファイバー構造を見い出すことを目指す。さらに、リチウムイオン電池材料やその発展形として今後の実用化が期待されるリチウム空気二次電池材料へも応用展開し、リチウムイオン伝導性ナノファイバーの可能性を提示する。
本年度は、主に新規リチウムイオン伝導性高分子の合成とナノファイバー化、その物性評価を行った。リチウムイオン伝導性ナノファイバーの構造として、熱・機械物性、ファイバー形成能とイオン輸送能のバランスを考慮し、主鎖あるいは側鎖にオリゴエチレングリコール骨格を有する高分子を新たに設計、合成した。一連の新規リチウムイオン伝導性ナノファイバーのイオン伝導度(乾燥雰囲気、各種温度条件下)を交流インピーダンス法を用いて測定した。また、ナノファイバーの基礎物性評価としてDSC測定を行い、バルク材料とは異なるナノファイバー特有の熱物性を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、主に新規リチウムイオン伝導性高分子の合成とナノファイバー化、その物性評価を目的としたが、おおむね順調に進展している。
研究計画通り、新規リチウムイオン伝導性高分子を設計、合成し、それらのナノファイバー化にも成功している。また、ナノファイバーの熱物性も評価し、バルク材料とは異なるナノファイバー特有の物性も明らかにしている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は研究計画通り進展しているため、今後も当初の研究計画通り、以下3点を柱に研究を推進する。
1) リチウムイオン伝導性ナノファイバーの内部構造評価、2) 高速リチウムイオン輸送に向けた設計指針とナノ構造制御、3) リチウムイオン二次電池等のエネルギー変換デバイスへの応用
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