Study on solution strucuture and electrode passivation of organic electrolyte solution containging K salts

• Project/Area Number: 20H02849
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 駒場 慎一 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 教授 (20302052)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000); Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2020: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
• Keywords: 電解液 / 電気化学 / カリウムイオン電池 / 電極

Outline of Research at the Start

カリウムイオン電池 (KIB) は、リチウムイオン電池に匹敵する高電圧と急速充放電特性が期待される。黒鉛負極を用いるKIBでは急速充電特性が黒鉛へのカリウムイオン挿入反応によって律速されるが、我々はその反応速度が電解液に大きく依存することを突き止めている。本研究では「電解液の溶液構造」および「電極表面被膜」がカリウム脱挿入反応の反応抵抗に与える影響の解明を目指す。具体的には、カリウムイオンと溶媒やアニオンの相互作用を考慮して、複数のカリウム有機電解液を調製し、そのイオン輸送特性および溶液構造を調査し、黒鉛電極の反応抵抗および表面不動態被膜との関係を調査する。