• 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

ニッケルフリーステンレス鋼の高耐食化:リチウムイオン二次電池材料への展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K06770
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

白仁田 沙代子  長岡技術科学大学, 産学融合トップランナー養成センター, 特任准教授 (90580994)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードエネルギー材料 / リチウムイオン二次電池 / 集電体
研究成果の概要

5 V級リチウムイオン二次電池に用いる正極の集電体材料として,高耐食性を有するNiフリーステンレス鋼の開発を目指した。所定の温度と時間が窒素熱処理を施し,1 mol dm-3 LiPF6/EC:DMC(1:1 v/v%)を用いて,電気化学的に耐食性の評価を行った。その結果,窒素熱処理ステンレス鋼は従来のAl箔よりも高い電位まで安定であることがわかった。つまり、今回作製した窒素熱処理ステンレス鋼は5V級のリチウムイオン二次電池用正極集電体材料としての展開が期待できる材料である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

リチウムイオン二次電池(LIB)は,エネルギー密度が高く,モバイル機器用の電源として,広く普及している。また近年,次世代自動車分野への適用が加速しており,大型化・高電圧化に伴い,安全性の確保が重要になっている。現行のLIBには可燃性電解液が用いられており,容器や集電体には融点が低く発熱量の大きいAlが用いられている。さらなる高電圧化に対しては,電解液の難燃化およびAlに代わる集電体材料の開発が必要である。今回作製した窒素熱処理ステンレス鋼は従来のAl箔よりも高い電位まで安定であることが見出された。今後の5V級リチウムイオン二次電池の研究において貢献できる成果が得られたといえる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Investigation of nitriding treated Ni-free stainless steel as current collector for 5 V-class Li-ion secondary cell2019

    • 著者名/発表者名
      Shironita Sayoko、Ihsan Neil、Konakawa Kotaro、Souma Kenichi、Umeda Minoru
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 295 ページ: 1052-1056

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2018.11.113

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of chromium content on the corrosion resistance of ferritic stainless steels in sulfuric acid solution2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Yang、Shironita Sayoko、Souma Kenichi、Umeda Minoru
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 4 号: 11 ページ: e00958-e00958

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2018.e00958

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cr-N表面処理したNiフリーステンレス鋼の電気化学測定による耐食性評価2019

    • 著者名/発表者名
      白仁田沙代子, 山田さくらこ, 田中正治, 相馬憲一, 梅田実
    • 学会等名
      電気化学第86回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Niフリーステンレス鋼の低圧窒素熱処理による高耐食化2019

    • 著者名/発表者名
      山田さくらこ, 李鳴, 白仁田沙代子, 田中正治, 相馬憲一, 梅田実
    • 学会等名
      電気化学第86回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of nitriding treated Ni-free stainless steel as current collector for 5 V-class Li-ion secondary cell2018

    • 著者名/発表者名
      Sayoko Shironita, Neil Ihsan, Kotaro Konakawa, Kenichi Souma, and Minoru Umeda
    • 学会等名
      22nd Topical Meeting of ISE
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 窒素熱処理したNi-フリーステンレス鋼を用いたLIB用集電体の電気化学的評価2017

    • 著者名/発表者名
      Ihsan Neil, 粉川航太郎, 白仁田沙代子, 相馬憲一, 梅田実
    • 学会等名
      第58回電池討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Corrosion investigation of Ni-free nitrided stainless steel material as bipolar plate for polymer electrolyte fuel cell2016

    • 著者名/発表者名
      Sayoko Shironita, Yang Yu, Kunio Nakatsuyama, Kenichi Souma, and Minoru Umeda
    • 学会等名
      PRiME2016
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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