| 研究課題/領域番号 |
16H04096
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
福井 賢一 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (60262143)
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| 研究協力者 |
森川 良忠
今西 哲士
田邉 一郎
片山 千滉
高橋 尭広
寿山 安紀
佐藤 大輝
米川 昌輝
三根 亨
岡上 大二朗
今井 雅也
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | 拡散機構 / イオン液体 / 光電子分光 / 原子間力顕微鏡 / 分子動力学計算 / 界面分光 / 金属イオン / 粘性 / 表面・界面 |
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| 研究成果の概要 |
二次電池のエネルギーキャリアとして期待されるLi+，Na+, Mg2+, Al3+などの金属イオンが，強い溶媒和やイオン液体がつくる特殊な界面での構造化とどのように整合しながら拡散を起こすのか解析を行った。特に，本研究で初めて作製された「金属イオンの濃度が異なる層をくみ上げたtailored IL薄膜」を用いることで，基板電極近傍での金属イオンの拡散が極めて抑制されることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
不揮発・難燃性でかつ広い電位窓をもつため，二次電池等の電気化学デバイスの電解質として期待されているイオン液体の溶液中で，溶液の粘性から予想される以上に溶質金属イオンの速い拡散が起こり得ることが示唆されていた。液体バルク中や界面それぞれで特殊な場を形成するイオン液体内での金属イオンの拡散についてミクロな物理化学的理解を進めた本研究の成果は，粘性というバルク液体の物性だけに囚われず，効率的な金属イオンの拡散を可能とするイオン液体の化学設計，電極材料・構造の設計に新たな指針を与え，高効率二次電池の構築に大きく寄与できる。
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