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多価金属の安全な電解析出を実現する配位型電解液の創製と次世代電池への展開

研究課題

研究課題/領域番号 15K18253
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 金属・資源生産工学
研究機関京都大学

研究代表者

北田 敦  京都大学, 工学研究科, 助教 (30636254)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード多価金属電池 / マグネシウム / アルミニウム / 室温電析 / 電気化学的活性種 / グライム / クラウンエーテル / イオン液体 / 多価金属 / 電析 / 配位型電解液
研究成果の概要

次世代電池負極材料として注目される多価金属を安全に電析できる技術として、安全な室温マグネシウム電析のための電解液、すなわち未配位のフリーグライムをなくし揮発性と酸化耐性をさらに向上させた「グライム配位型電解液」を開発した。この電解液中での電気化学的活性種を解明した。また、アルミニウムの系について電気化学活性種の有無を調査した。その結果、グライムの種類によって電気化学活性種が大きく影響を受けると結論した。このほか、当初の目的を上回る成果としてクラウンエーテルと超酸化カリウムからなるイオン液体「状態」、及びクラウンエーテルを配位したヒドロニウムイオンを用いるヒドロニウム溶媒和イオン液体を発見した。

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

    (24件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] An Ionic Liquid State Composed of Superoxide Radical Anions and Crownether-Coordinated Potassium Cations2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kitada,Daisuke Ishikawa, Kazuhiro Fukami, and Kuniaki Murase
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society

      巻: 164 号: 8 ページ: H5119-H5123

    • DOI

      10.1149/2.0131708jes

    • NAID

      120006601473

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrochemically Active Species in Aluminum Electrodeposition Baths of AlCl3/Glyme Solutions2016

    • 著者名/発表者名
      A. Kitada, K. Nakamura, K. Fukami, K. Murase
    • 雑誌名

      Electrochim. Acta

      巻: 211 ページ: 561-567

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2016.05.063

    • NAID

      120007006219

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An Ionic Liquid Consisting of Crown Ether-Coordinated Hydronium Cation and Amide Anion2016

    • 著者名/発表者名
      S. Takeoka, A. Kitada, K. Fukami, and K. Murase
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75 号: 15 ページ: 239-244

    • DOI

      10.1149/07515.0239ecst

    • NAID

      120006943326

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Room Temperature Magnesium Electrodeposition from Glyme-Coordinated Ammonium Amide Electrolytes2015

    • 著者名/発表者名
      A. Kitada, Y. Kang, K. Matsumoto, K. Fukami, R. Hagiwara, and K. Murase
    • 雑誌名

      J. Electrochem. Soc.

      巻: 162 号: 8 ページ: D389-D396

    • DOI

      10.1149/2.0731508jes

    • NAID

      120005672550

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Additive-Free Smooth Electrodeposition of Cadmium from Concentrated Aqueous Solution Containing An Amide2017

    • 著者名/発表者名
      Shota Inoguchi, Atsushi Kitada, Kazuhiro Fukami, Kuniaki Murase
    • 学会等名
      Kyoto International Forum for Environment and Energy
    • 発表場所
      同志社大学今出川キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 濃厚水溶液からの金属カドミウム電析2016

    • 著者名/発表者名
      井口翔太,北田敦,深見一弘,邑瀬邦明
    • 学会等名
      関西電気化学研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 包摂ヒドロニウムをカチオンとする酸性イオン液体 An Acidic Ionic Liquid Using Coordinated Hydronium as Cations2016

    • 著者名/発表者名
      北田 敦、竹岡 駿、深見 一弘、邑瀬 邦明
    • 学会等名
      イオン液体研究会
    • 発表場所
      金沢市文化ホール
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] クラウンエーテル包摂ヒドロニウムをカチオンとする酸性イオン液体 An Acidic Ionic Liquid Using A Crownether Coordinated Hydronium Cation2016

    • 著者名/発表者名
      竹岡 駿、北田 敦、深見 一弘、邑瀬 邦明
    • 学会等名
      イオン液体研究会
    • 発表場所
      金沢市文化ホール
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Supporting Electrolytes on AlCl3/Diglyme Aluminum Electrodeposition Bath2016

    • 著者名/発表者名
      Yukiya Kato, Atsushi Kitada, Kazuhiro Fukami, Kuniaki Murase
    • 学会等名
      PRiME 2016
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ionic Liquids Consisting of Crown Ether-coodinated Hydronium Cation and Amide Anion2016

    • 著者名/発表者名
      Shun Takeoka, Atsushi Kitada, Kazuhiro Fukami, Kuniaki Murase
    • 学会等名
      PRiME 2016
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Ionic Liquid Consisting of Hydronium Cation Encapsulated by Crown Ether and An Amide Anion2016

    • 著者名/発表者名
      Shun Takeoka, Atsushi Kitada, Kazuhiro Fukami, Kuniaki Murase
    • 学会等名
      GDCh Electrochemistry 2016
    • 発表場所
      Goslar
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Room Temperature Electrodeposition of Metallic Magnesium and Aluminum using Glyme-Based Electrolytes2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kitada, Kazuhiro Fukami, Kuniaki Murase
    • 学会等名
      GDCh Electrochemistry 2016
    • 発表場所
      Goslar
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グライム類を用いた室温アルミニウム電析浴における電気化学的活性種2016

    • 著者名/発表者名
      加藤有紀也、中村佳、北田敦、深見一弘、邑瀬邦明
    • 学会等名
      表面技術協会第134回講演大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高沸点エーテル系溶媒を用いたアルミニウムめっき2015

    • 著者名/発表者名
      中村 佳, 北田 敦, 深見一弘, 邑瀬邦明
    • 学会等名
      表面技術協会関西支部第17回関西表面技術フォーラム
    • 発表場所
      甲南大学ポートアイランドキャンパス
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 難揮発性電解液を用いた金属アルミニウムまたは金属マグネシウムの室温電析2015

    • 著者名/発表者名
      北田 敦, 邑瀬邦明
    • 学会等名
      電気化学会電池技術委員会 第93回新電池構想部会
    • 発表場所
      大阪府立大学I-site なんば
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Room Temperature Electrodeposition of Elemental Magnesium and Aluminum from Glyme-Based Electrolytes2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kitada, Yuu Kang, Kai Nakamura, Kazuhiro Fukami, Kuniaki Murase
    • 学会等名
      International Society of Electrochemistry 66th Annual Meeting, Taiwan
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of AlCl3 / Diglyme Solution for Aluminum Electrodeposition2015

    • 著者名/発表者名
      Kai Nakamura, Atsushi Kitada, Kazuhiro Fukami, Kuniaki Murase
    • 学会等名
      International Society of Electrochemistry 66th Annual Meeting, Taiwan
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 難揮発性電解浴を用いた金属マグネシウムとアルミニウムの室温電析2015

    • 著者名/発表者名
      北田 敦
    • 学会等名
      資源・素材2015(松山)
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 難揮発性グライム浴からの室温アルミニウム電析2015

    • 著者名/発表者名
      中村 佳, 北田 敦, 深見一弘, 邑瀬邦明
    • 学会等名
      資源・素材2015(松山)
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] 電池技術2016

    • 著者名/発表者名
      北田 敦、邑瀬邦明
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      難揮発性電解液を用いた金属アルミニウムまたは金属マグネシウムの室温電析
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 京都大学/材質制御学研究室/北田敦

    • URL

      http://www.echem.mtl.kyoto-u.ac.jp/index_kitada.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 京都大学/材質制御学研究室/研究業績

    • URL

      http://www.echem.mtl.kyoto-u.ac.jp/index4.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 材質制御学研究室/邑瀬邦明/著作一覧

    • URL

      http://www.echem.mtl.kyoto-u.ac.jp/kitada-list1r.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 材質制御学研究室/邑瀬邦明/学会発表一覧

    • URL

      http://www.echem.mtl.kyoto-u.ac.jp/kitada-list3r.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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