| 研究課題/領域番号 |
16KT0062
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
遷移状態制御
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| 研究機関 | 関西学院大学 |
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研究代表者 |
吉川 浩史 関西学院大学, 理工学部, 准教授 (60397453)
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| 研究分担者 |
谷藤 尚貴 米子工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80423549)
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| 研究協力者 |
斉藤 尚平
西本 佳央
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| 研究期間 (年度) |
2016-07-19 – 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 |
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | 固体電気化学反応 / 酸化還元 / 金属有機構造体 / ポリオキソメタレート / ナノグラフェン / ジスルフィド / 電荷移動錯体 / 二次電池 / 電気化学反応 / キノン / 多核金属錯体 / XAFS |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、電気化学反応における中間状態などの反応機構解明を精密に行うことを目的に、多電子酸化還元活性分子として、三次元ポリオキソメタレート、ジスルフィド部位含有金属有機構造体、多孔性有機電荷移動錯体を対象に、それらを正極とするリチウム電池の作製を行い、充放電測定、CV測定、インピーダンス測定などにより、詳細な電気化学反応を調べた。また、その反応機構を解明するために、XAFS測定などを行い、分子構造変化や電子状態変化を詳細に追跡した。その結果、計算化学的手法も合わせることで、電気化学反応遷移状態において、電解質イオンの拡散や電極活物質との反応が重要であることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでに、いくつかの分子について、その電気化学反応を実験と理論より解明し、それに基づいた高い蓄電特性へと制御することに成功してきたが、その一般化はなされておらず、本研究において、錯体分子から有機分子まで様々な酸化還元活性分子の電気化学反応を明らかにするとともに、その遷移状態に関する知見を得ることができたことは、学術的に大きな意味を持つ。
また、多電子の酸化還元反応を示す分子性物質は、次世代デバイス用のキーマテリアルとして期待されていることから、それらの電気化学反応を詳細に検討できたことで、次世代蓄電デバイスなどの実用化につながると考えられ、社会的な意義も大きい。
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