• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

結晶構造学的理解が拓く新しい有機電極活物質デザイン

研究課題

研究課題/領域番号 15K14153
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 構造・機能材料
研究機関東北大学

研究代表者

本間 格  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90181560)

研究分担者 永村 直佳  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, 研究員 (40708799)
笘居 高明  東北大学, 多元物質科学研究所, 講師 (80583351)
研究協力者 北田 祐太  東北大学, 環境科学研究科
斎藤 颯  東北大学, 環境科学研究科
半澤 和樹  東北大学, 環境科学研究科
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード電池 / 有機活物質 / 結晶成長 / キャパシタ / エネルギー / 結晶工学 / ナノ材料 / 有機結晶
研究成果の概要

本研究では、構造学的理解と制御に基づき、安価・大容量電池に資する有機系電極活物質の設計指針を構築することを目的とした。充放電中の有機電極の結晶構造のその場観察から、有機材料の結晶成長が有機電池のサイクル特性劣化の主要因となり得ることを明らかとした。また、この結晶成長の抑制には、電極-電解液界面制御が有効であることを示した。さらに有機系活物質の適用による次世代エネルギー貯蔵デバイス・電気化学フローキャパシタのエネルギー密度倍増を達成した。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] High-energy-density electrochemical flow capacitors containing quinone derivatives impregnated in nanoporous carbon beads2017

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Tomai, Hayate Saito, Itaru Honma
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 5 号: 5 ページ: 2188-2194

    • DOI

      10.1039/c6ta08733g

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] キノン系有機活物質を用いた高エネルギー密度型電気化学フローキャパシタの開発2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤颯,笘居高明,本間格
    • 学会等名
      第57回電池討論会
    • 発表場所
      幕張メッセ 国際会議場 (千葉県、千葉市)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Capacitance Enhancement based on combination of quinone derivatives with nanoporous carbon for Electrochemical Flow Capacitor2016

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Tomai, Hayate Saito, Itaru Honma
    • 学会等名
      2016 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Capacity Enhancement of Electrochemical Flow Capacitor Using Quinonic Compounds Couple2016

    • 著者名/発表者名
      Hayate Saito, Takaaki Tomai, Itaru Honma
    • 学会等名
      PRiME 2016
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement in cycling stability of aqueous organic redox capacitor via interface control2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Hanzawa, Hayate Saito, Takaaki Tomai, Itaru Honma
    • 学会等名
      PRiME 2016
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-energy-density proton redox capacitor using quinonic compounds couple2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Tomai,Daiki Komatsu,Itaru Honma
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Degradation mechanism of quinone-based organic electrode in aqueous redox capacitor2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Tomai, Hiroshi Hyodo, Daiki Komatsu, Itaru Honma
    • 学会等名
      Frontier 2015
    • 発表場所
      Tohoku University
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A metal-free organic crystalline electrode for high energy density batteries2015

    • 著者名/発表者名
      Itaru Honma
    • 学会等名
      International Conference “Global/Local Innovations for Next Generation Automobiles”
    • 発表場所
      Sendai International Center
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] X-ray spectroscopic analysis of electronic states on quinone-based cathode materials for Li-ion batteries2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Kitada, Naoka Nagamura, Ryosuke Taniki and Itaru Honma
    • 学会等名
      66th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-10-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Capacity enhancement of semi-solid flow capacitor using quinonic compounds2015

    • 著者名/発表者名
      Hayate Saito, Daiki Komatsu, Takaaki Tomai and Itaru Honma
    • 学会等名
      66th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-10-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キノン系有機材料を用いたセミソリッドフロー電池の開発2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤颯、兵藤宏、笘居高明、本間格
    • 学会等名
      化学工学会第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌キャンパス)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi