| 研究課題/領域番号 |
18H02073
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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36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
中西 周次 大阪大学, 太陽エネルギー化学研究センター, 教授 (40333447)
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| 研究分担者 |
松田 翔一 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, 主任研究員 (30759717)
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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 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 次世代二次電池 / リチウム空気電池 / リチウム酸素電池 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、正極の表面修飾によりアセトニトリル（MeCN）溶媒中において放電容量が飛躍的に向上することを見出した。またMeCN溶媒に異種溶媒を混合させて放電容量の正極電位依存性を追跡したところ、その混合比依存的に放電容量―放電電位依存性が変化することが認められた。このように2種溶媒を混合させることで、通常は背反関係にある放電容量と放電反応電流（酸素還元反応電流）のオンセット電位とのトレードオンが成立することが見いだされた。電気化学分光測定に基づき、共に放電反応中間体である電極表面吸着種と溶媒和種との相対的安定性の適切なチューニングが上記の背反関係を解消するキーであることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
リチウム空気電池は、現行のリチウムイオン電池を遥かに超える理論重量エネルギー密度を有し、携帯基地局やドローンなどへの搭載が期待されている。しかし、現状ではその特性を十分に発現させる基本原理が明らかにされていない。本研究では、正極電極表面の化学状態、電極電位、ならびに電解液の化学組成を変えることでエネルギー密度が向上することを明らかにし、本来期待されるリチウム空気電池の特性を今後引き出す上での基本設計指針を得ることができた。
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