| 研究概要 |
固体中をマグネシウムイオン(Mg^<2+>)やアルミニウムイオン(Al-<3+>)のような,多価金属イオンが移動する新しい全固体二次電池を開発することを目的として,安全性の高いマグネシウムイオン伝導性ゲル電解質を調製し,以下の成果を得た。
1.多価カチオンを含む2成分系イオン性液体/ポリマー電解質の調製
カチオン種の異なる2種類のイオン性液体にマグネシウム塩を溶解し,2成分系イオン性液体を調製しそのイオン伝導度や熱的性質などの基礎物性を調査した。
このイオン性液体と網状骨格構造と極性官能基を側鎖および架橋鎖に持つポリマーマトリックスとのポリマー複合体電解質を合成し,その熱的性質やイオン伝導度特性を調査した。イオン性液体とMg塩との最適な組み合わせを見出した。
2.ポリマー電解質中での金属イオンの反応過程の解析
前項で作製したイオン性液体/ポリマー複合体中の移動イオン種を同定するため,ポリマー複合体に直流電圧を印加してその電流応答を調べた。その結果ポリマー複合体中をMg^<2+>が移動していることがわかった。
3.電極材料の選定および電池反応の評価
上記特性評価の結果を受けて,金属Mg,Mg合金,あらかじめMgをドープした五酸化バナジウムの3種類の負極を選択し,小形電池セルによるデバイス設計の最適化を行った。定電流充放電試験の結果から,ポリマー複合体と電極との界面の設計に工夫が必要であることがわかった。
上記成果は,11)研究発表項に記載の学術雑誌に公表したほか,国際会議および国内会議での招待講演,一般講演およびポスター発表にて報告した。
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