| 研究課題/領域番号 |
18H02032
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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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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
堀毛 悟史 京都大学, 高等研究院, 准教授 (70552652)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
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| キーワード | イオン伝導 / 結晶性有機構造体 / プロトン / 分子運動 |
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| 研究成果の概要 |
固体状態で内部に高い運動性を有する物質はイオン伝導体として働くことが期待される。リチウム二次電池や燃料電池に不可欠であるイオン伝導体＝電解質の開発を目的に、材料設計を行った。高い運動性を有する長鎖置換基を持つ、結晶性有機構造体（Covalent Organic Framework, COF）の系統的合成を行い、その置換基のダイナミクスに基づくイオン伝導性を評価した。リチウムイオン伝導やプロトン伝導を示す置換基や分子導入を行い、高いイオン伝導特性を得た。またその伝導機構や物質の持つダイナミクスを分光やX線によって解析し、構造とイオン伝導特性の相関を明らかとした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
化石燃料に代わるエネルギー源として二次電池や燃料電池の性能向上がますます望まれている。これら電気デバイスの性能において、リチウムイオンや水素イオンなど、イオンを伝導する固体電解質材料が必要である。本研究では有機物からなる高次構造材料を用い、その内部に高い運動性を持つ部位を導入し、新たなイオン伝導性材料を合成した。これらは高いイオン伝導度や幅広い作動温度などを兼ね備え、新たな電池システムの設計において有望な材料であることが分かった。
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