| 研究課題/領域番号 |
16H04647
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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 |
エネルギー学
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
堤 宏守 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (90211383)
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| 研究分担者 |
上野 和英 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 特任教員(准教授) (30637377)
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| 研究協力者 |
児子 英之
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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 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
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| キーワード | 硫黄 / 二次電池 / 硫黄正極 / 共重合体 / マグネシウム / 正極材料 / 高エネルギー密度 / リチウム / アルケニル化合物 / リチウム-硫黄電池 / 電子・電気材料 / 高容量二次電池 |
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| 研究成果の概要 |
硫黄を八員環モノマーとみなし、これと二重結合を有する有機化合物を共重合させて得られる共重合体に注目し、これらの共重合体を合成した。これらの共重合体の構造を各種分光法により明らかにすると共に、電気化学的特性の評価を行った。これらの共重合体は、その構造中に含まれるポリスルフィド結合の還元、酸化反応に基づく電気化学応答を示した。これらの化合物の酸化還元応答は、含まれるポリスルフィド鎖の長さに依存するほか、共重合に用いた有機化合物の構造にも依存していた。さらに、これらの化合物を正極として用いた二次電池を構築したところ、高容量を示す二次電池系を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
携帯電子機器の発達に伴い高容量を持ちながら軽量な二次電池の必要性が高まっている。この要請に応えうる二次電池系として注目されている硫黄を含む有機化合物を用いた二次電池に関わるものである。特に硫黄と二重結合を有する有機化合物から得られる共重合体は、有機溶媒に可溶で有り、導電剤として用いる炭素材料との混和性が良いなどのメリットを有している。今回得られた共重合体は、いずれもこのようなメリットを有しており、二次電池用正極材料として用いることができることが明らかとなった。これらの共重合体を用いた二次電池を試作したところ、従来の二次電池に比べ、より多くのエネルギーを蓄えることができることが明らかとなった。
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