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金属並みの導電性をもつバナジン酸塩ガラスの開発とその二次電池正極材への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H03882
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 デバイス関連化学
研究機関首都大学東京

研究代表者

久冨木 志郎  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (90321489)

研究分担者 岡田 重人  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (10304841)
吉岡 聰  九州大学, 工学研究院, 助教 (50452818)
連携研究者 西田 哲明  近畿大学, 工学部, 教授 (10112286)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2015年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワードメスバウアー分光法 / バナジン酸塩ガラス / 二次電池正極材 / 二次電池正極材料 / 導電性 / 導電性ガラス
研究成果の概要

本研究課題では、リンバナジン酸ナトリウムガラス(xNa2O・10P2O5・(90-x)V2O5 ('x' = 5-45 mol%, xNPVと略す)の組成,導電性,およびNa電池正極特性の相関を調査した。Na2O濃度(x)の増加に伴い,ガラスの三次元網目構造の切断が生じ、その結果、ガラス転移温度Tgと電気伝導度は低下することが分かった。xNPVガラスを正極材として用いたNa電池の充放電特性を評価した結果、45NPVガラスが最大の初期容量 258mAh/gと小さい不可逆容量21mAh/gを記録した。これらの結果より45NPVガラスが二次電池正極材として高い性能を持つことが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] エトボシュローランド大学(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ルジェルボスコヴィッチ研究所(クロアチア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] アルアズハル大学(エジプト)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] オロモウツ大学(チェコ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] エトボシュ ローランド大学(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ルジェルボスコヴィッチ研究所(クロアチア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] エトボシュローランド大学(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] ルジェルボスコヴィッチ研究所(クロアチア)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] アルアズハル大学(エジプト)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Highly conductive barium iron vanadate glass containing different metal oxides2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nishida, Y.Izutsu, M. Fujimura, K. Osouda, Y. Otsuka, S. Kubuki and N. Oka
    • 雑誌名

      Pure and Applied Chemistry

      巻: 89(4) ページ: 419-428

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Relaxation and Electrical Conductivity of molybdovandate glass2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nishida, I. Furumoto, Y. Fujita, S. Kubuki, and N. Oka
    • 雑誌名

      J. Mater. Sci.: Mater Electron.

      巻: 29(4) ページ: 2654-2659

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Sulfur as a Reducing Agent for the Transition Metals Incorporated into Lithium Silicate Glass2016

    • 著者名/発表者名
      M. Y. Hassaan, M. M. El-Desoky, M. G. Moustafa, Y. Iida, S. Kubuki, T. Nishida
    • 雑誌名

      Croat. Chem. Acta

      巻: 88 号: 4 ページ: 1-6

    • DOI

      10.5562/cca2785

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization and Conduction Mechanism of Highly Conductive Vanadate Glass2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nishida, S. Kubuki, K. Matsuda, Y. Otsuka
    • 雑誌名

      Croat. Chem. Acta

      巻: 88 号: 4 ページ: 1-9

    • DOI

      10.5562/cca2760

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The STEM Study of Crystallized Iron Vanadate Glasses Containing Alkaline Earth Oxide2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kobayashi, S. Yoshioka, T. Yamamoto, S. Kubuki, S. Matsumura
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 64

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A relationship between enhancement of electrical conductivity and structural relaxation of 10SnO2・10Fe2O3・10P2O5・xAgI・(70-x)V2O5 glass caused by isothermal annealing2015

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda, S. Kubuki, K. Akiyama, Z. Homonnay, K. Sinko, E. Kuzmann, T. Nishida
    • 雑誌名

      J. Ceram. Soc. Jpn.

      巻: 123 ページ: 121-128

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] メスバウアー分光法を用いた導電性バナジン酸塩ガラスのキャラクタリゼーション2015

    • 著者名/発表者名
      松田 弘賢、久冨木 志郎、西田 哲明
    • 雑誌名

      Isotope News

      巻: 733 ページ: 7-10

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structural Analysis and Electrical Conductivity of Tin Phosphate -containing Vanadate Glass2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kobayashi, S. Shiba, K. Akiyama, S. Kubuki
    • 学会等名
      第19回メスバウアー分光研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Local Structure and Electrical Properties of Sodium Phosphovanadate Glass2018

    • 著者名/発表者名
      S. Shiba, K. Osouda, S. Kubuki, K. Nomura, K. Akiyama, A. Kitajou, S. Okada, T. Nishida
    • 学会等名
      第19回メスバウアー分光研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Substitutional Effect of Metal Oxides on Conductive Vanadate Glass and its Application to Metal-Air Rechargeable Battery2018

    • 著者名/発表者名
      N. Oka, H. Miyamoto, Y. Fujita, S. Masuda, M. Yuasa, S. Kubuki, T. Nishida
    • 学会等名
      第19回メスバウアー分光研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ナトリウムを含むバナジン酸塩ガラスの局所構造と電気的特性2017

    • 著者名/発表者名
      柴 祥矢,久冨木 志郎,秋山 和彦, 西田 哲明
    • 学会等名
      第18回メスバウアー分光研究会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 酸化スズを含む高導電性バナジン酸塩ガラスのメスバウアースペクトルと電気伝導度2017

    • 著者名/発表者名
      藤田 裕樹,岡 伸人, 久冨木 志郎, 西田 哲明
    • 学会等名
      第18回メスバウアー分光研究会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Naイオン二次電池正極材としてのバナジン酸塩ガラスの開発2017

    • 著者名/発表者名
      久冨木志郎, 襲田圭人, 柴祥矢
    • 学会等名
      ダイナミックアライアンスG2分科会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酸化モリブデンを含む導電性バナジン酸塩ガラスのメスバウアースペクトルと電気伝導度2017

    • 著者名/発表者名
      西田哲明, 古本功, 藤田裕樹, 岡伸人, 久冨木志郎
    • 学会等名
      第54回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Local Structure and Electrical Property of Sodium Vanadate Glass2017

    • 著者名/発表者名
      S. Shiba, S. Kubuki, K. Osouda, K. Akiyama, A. Kitajou, S. Okada, E. Kuzmann, Z. Homonnay, N. Oka, T. Nishida
    • 学会等名
      第54回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 57Fe-Mössbauer Study of Sodium Phosphovanadate Glass2017

    • 著者名/発表者名
      S. Shiba, K. Osouda, A. Kitajou, S. Okada, J. Okabayashi, T. Nishida , S. Kubuki
    • 学会等名
      The 34thd International Conference on the Application of the Mössbauer Effect (ICAME2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 57Fe-Mossbauer Study of Sodium Vanadate Glass with High Electrical Conductivity2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kubuki, S. Shiba, K. Osouda, K. Akiyama, E. Kuzmann, Z. Homonnay, N. Oka and T. Nishida
    • 学会等名
      XV Latin American Conference on the Application of the Mossbauer Effect
    • 発表場所
      パナマシティー(パナマ)
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルミニウムを含むバナジン酸塩ガラスの電気物性と局所構造2016

    • 著者名/発表者名
      襲田 圭人, 久冨木 志郎, 秋山 和彦, Z. Homonnay, E. Kuzmann, 西田 哲明,
    • 学会等名
      第53回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 発表場所
      東京大学農学部(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 金属並みに電気を通す酸化物ガラスの導電機構とメスバウアースペクトル2016

    • 著者名/発表者名
      西田 哲明, 井筒 有紀美, 藤村 美菜, 大塚 祐希, 久冨木 志郎
    • 学会等名
      第53回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 発表場所
      東京大学農学部(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Electrical Conductivity and Local Structure of Aluminum-Containing Vanadate Glass2016

    • 著者名/発表者名
      K. Osouda, S. Kubuki, K.Akiyama and T. Nishida
    • 学会等名
      Mediterranean Conference on the Application of the Mossbauer Effect (MECAME2016)
    • 発表場所
      ドブロブニク(クロアチア)
    • 年月日
      2016-05-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Substitution of Ga2O3 and GeO2 for Fe2O3 in Conductive Barium Iron Vanadate Glass2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nishida, Y. Izutsu, M. Fujimura, K. Osouda, Y. Otsuka and S. Kubuki
    • 学会等名
      Mediterranean Conference on the Application of the Mossbauer Effect (MECAME2016)
    • 発表場所
      ドブロブニク(クロアチア)
    • 年月日
      2016-05-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルミニウムを含むバナジン酸塩ガラスの物性と構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      襲田 圭人、久冨木志郎、秋山和彦、西田哲明
    • 学会等名
      第17回メスバウアー分光研究会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] メスバウアー分光法を用いた機能性ガラスセラミックスのキャラクタリゼーション~導電性ガラスから酸化鉄ナノ材料まで~2016

    • 著者名/発表者名
      久冨木志郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 表面分析技術研究会
    • 発表場所
      日本セラミックス協会(東京都新宿区)
    • 年月日
      2016-02-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Property and structural characterization of Al3+ containing vanadate glass2016

    • 著者名/発表者名
      K. Osouda, K. Akiyama, S. Kubuki
    • 学会等名
      -The Global Human Resource Program Bridging across Physics and Chemistry-
    • 発表場所
      Hachi-Oji, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-01-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メスバウアー分光法を用いた機能性ガラスセラミックスのキャラクタリゼーション~導電性ガラスから光触媒ガラスまで~2015

    • 著者名/発表者名
      久冨木志郎
    • 学会等名
      九州大学先導物質化学研究所セミナー
    • 発表場所
      九州大学先導物質化学研究所(福岡県春日市)
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Electrical Conductivity and Local Structure of xZnO・(20-x)BaO・70V2O5・10Fe2O3 glass Investigated by 57Fe-Mossbauer Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Otsuka, S. Kubuki, K. Akiyama, Z. Homonnay, E. Kuzmann and T. Nishida
    • 学会等名
      The 33rd International Conference on the Application of the Mossbauer Effect (ICAME2015)
    • 発表場所
      Hamburg, Germany
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 導電性バナジン酸塩ガラスの構造緩和と導電機構2015

    • 著者名/発表者名
      西田 哲明、藤村 美菜、井筒 有紀美、大塚 祐希、久冨木 志郎
    • 学会等名
      第52回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 発表場所
      東京大学農学部(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-07-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Role of Sulfur Addition as a Reducing Agent on the Ionic State of the Transition Metals in Lithium Silicate Glass Containing Fe and Ni Ions2015

    • 著者名/発表者名
      M. Y. Hassaan, M. M. Desoky, M. G. Moustafa, Y. Iida, S. Kubuki and T. Nishida
    • 学会等名
      Mediterranean Conference on the Application of the Mossbauer Effect (MECAME2015)
    • 発表場所
      Zadar, Croatia
    • 年月日
      2015-06-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization and Conduction Mechanism of Highly Conductive Vanadate Glass2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nishida, Y. Otsuka and S. Kubuki
    • 学会等名
      Mediterranean Conference on the Application of the Mossbauer Effect (MECAME2015)
    • 発表場所
      Zadar, Croatia
    • 年月日
      2015-06-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] 第19回メスバウアー分光研究会2018

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 第17回メスバウアー分光研究会2016

    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-10-19  

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