金属有機構造体を正極活物質とした、正極/電解液界面における脱溶媒和の制御

Research Project

Project/Area Number	21K14727
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 36020:Energy-related chemistry
Research Institution	Ritsumeikan University
Principal Investigator	清水剛志立命館大学, 生命科学部, 助教 (50845386)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords	電極\|電解液界面 / 脱溶媒和 / 金属有機構造体
Outline of Research at the Start	リチウムイオン電池の電極反応において、活物質\|電解液界面でのリチウムイオンの脱溶媒和が律速段階であり、脱溶媒和を促す活物質表面の設計が重要である。脱溶媒和を促進するには、溶媒分子の極性基がリチウムイオンよりも強く相互作用する表面が必要だが、現状ではその報告が少ない。本研究では、親水基NH2がカルボニル基と相互作用すること、および金属有機構造体(MOF)の一つMIL-101(Fe)に含まれる配位子テレフタル酸をアミノテレフタル酸に置換できる点に着目し、活物質としたMOFの親水基NH2の存在比に対する脱溶媒和エネルギーの相関から、高速充放電可能な活物質表面の設計指針を得る。