| Project/Area Number |
23K19269
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0502:Inorganic/coordination chemistry, analytical chemistry, inorganic materials chemistry, energy-related chemistry, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
西岡 季穂 京都大学, 工学研究科, 助教 (60978576)
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| Project Period (FY) |
2023-08-31 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 次世代二次電池 / リチウム / 電解液 / SEI / 二次電池 / 負極 |
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| Outline of Research at the Start |
金属リチウムは次世代二次電池のための理想的な負極材料であるが、平滑に析出溶解が進まないことが課題となり期待される高容量が実現されていない。この課題に対して、リチウム負極表面の平滑性を維持するために固体電解質被膜(SEI)を制御する試みが行われているが、そのために重要となる電解液分子構造のSEI表面特性への寄与を直接的に把握できていない。本研究では還元分解耐性の調整が可能であるフッ素含有分子群を用いることで、電解液の分子構造がSEIの組成や性質ひいては電池特性に与える影響を理解する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
フッ素部位を持つアミド分子の溶媒物性について調べた。フッ素含有分子は分極率が低くなるため、高い酸素輸送特性が期待される。実際、予想通り、フッ素部位を持つアミド分子が、対応するフッ素非含有アミドよりも大きな酸素の拡散係数とヘンリーの法則の溶解度定数を示すことを確認した。イオン伝導度は、分子量が小さいほど、また電解液のフッ素含有アミドの混合比が低いほど高くなった。現在は分子の還元耐性(すなわち充放電時の分解のしやすさ)の評価方法の一つとして、オンライン質量分析法の立ち上げに取り組んでいる。また、正極上析出物中の副生成物の局在箇所の特定に向けて飛行時間型二次イオン質量分析(ToF-SIMS)とX線光電子分光法(XPS)測定を用いた分析を実施し、その局在箇所が析出物の成長・後退界面に影響を受けることを実証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
申請者の所属機関の異動にともなう実験環境の整備や、分析手法の導入のために必要な物品の準備に時間を要したことが理由として挙げられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の前半には、分析手法の確立を完了させる。その後に、電解液溶媒分子構造の違いによる物性、サイクル特性、酸化・還元分解性の違いに焦点を当てた分析・評価を行う。
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