2015 Fiscal Year Research-status Report
中高温動作燃料電池の高性能化に資する新規イオン液体型アニオンポリマーの開発
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26410229
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| Research Institution | Tsuruoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
森永 隆志 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30467435)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | イオン液体 / リビングラジカル重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イオン液体を用いた電気化学デバイスが実用的な性能を発揮するために、その独特の発電メカニズムに適合した電池材料の開発が待たれている。このような要請に応えるべく、申請者は従来のイオン液体型カチオンポリマーとは異なり、移動性の遊離カチオンが発電キャリアとなるように設計されたイオン液体型アニオンポリマーを新規に合成し、それを用いたイオン液体系電気化学デバイスの用途に特化した電池材料の創製を行う。これを電池設計に組み込むことで、イオン液体系電気化学デバイス共通の問題点ある電解質－電極界面の構築が可能となり、中高温動作燃料電池ならびに全固体リチウムイオン電池の高性能化・実用化へと繋がるものである。
今年度はプロトン性イオン液体型アニオンモノマーの合成過程で得られた、リチウム塩型前駆体から派生して、グライム系リチウム錯体を遊離カチオンとして担持したイオン液体型アニオンモノマーの合成を行った。さらに、これらのイオン液体型アニオンモノマーのリビングラジカル重合にも成功し、イオン液体型アニオンポリマーの分子量評価法も確立した。本研究で開発したイオン液体型アニオンポリマーを耐熱性アイオノマーとして用いることで中高温領域においても電解質-電極界面の精密設計が可能となり、耐熱性に優れるイオン液体系電池材料においてのみ可能な150℃以上においても安定して高性能を発揮する中高温・無加湿駆動PEFCの創製が期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の目的通りに、イオン液体型アニオンモノマーのリビングラジカル重合に成功した。さらに各種電解質の特性評価にも着手しており、PEFC用電解質については直流系メカニズムに対応したプロトン伝導性評価法も確立し、電解質設計のスクリーニングも開始している。
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| Strategy for Future Research Activity |
イオン液体型アニオンモノマーのリビングラジカル重合により得られた各種のイオン液体型アニオンポリマーを用いて、ブロック共重合体などの電池用電解質材料の設計ならびに合成を行う。さらにPEFC用電解質材料についてはプロトン伝導性評価ならびにPEFCの試作を行い、グライム系リチウム錯体を遊離カチオンとして担持したイオン液体型アニオンポリマーについては遊離リチウムの拡散係数評価を行う。これらの特性評価結果を元に各種電解質のポリマー構造の最適化を行う。
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| Causes of Carryover |
試薬・物品類の効率的な仕入れと実験方法の工夫、一部実験器具の自作により、研究にかかる費用を当初より軽減することが出来たため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験データの精度をさらに向上させるため、電気化学測定装置部品の追加購入を検討している。
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