| 研究課題/領域番号 |
16K17974
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
デバイス関連化学
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
山縣 雅紀 関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (80527119)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | イオン液体 / リチウムイオン電池 / 電解液 / 電気二重層 / 界面物性 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、イオン液体を利用した高性能リチウムイオン電池 (LIB) の実現を、電極上の特異的な電気二重層構造形成の視点から目指す。まず、Li塩を含む種々のイオン液体に対して、電気化学的手法による特異的電気二重層形成条件の検証を行った。特に高いLi塩濃度で、目的の電気二重層が形成されやすく、かつFSIに限らず、他の一般的なアニオンにおいても類似の現象が確認された。この結果を受けて、優れた特性を有するLIBを提供する電解液組成について検討し、高濃度Li塩およびFSIアニオン含有の両条件によって、従来の有機系電解液系LIBの特性を超え、サイクル安定性、熱環境特性を兼ね備えたLIBが実現できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本発明では、難燃性のイオン液体を用いることにより、 電池の引火や爆発の危険性を排除することができるのみならず、イオン液体電解液を電極/電解液界面の特異的な電気二重層構造の視点から設計を行うことで、これまでに報告されてきたイオン液体電解液系の出力特性や充放電サイクル特性、低温特性といった特性の向上が可能となる。特に、従来の有機電解液を用いたリチウムイオン電池の性能を上回った初めてのイオン液体系電池であり、学術界や産業界に与えるインパクトは非常に大きい。この電解液を含む蓄電デバイスの装着によって、様々なアプリケーションの安全な利用を実現することができ、社会に大いに貢献するといえる。
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