| 研究課題/領域番号 |
18K05302
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
|
|---|
| 研究機関 | 東京理科大学 |
|---|
研究代表者 |
石田 直哉 東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 准教授 (60712239)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
|
|---|
| キーワード | リチウムイオン電池 / 正極材料 / 結晶構造 / 局所構造 / 放射光X線 / 中性子 / リチウムイオン電池正極材料 / 結晶構造解析 / 局所構造解析 / 層状岩塩型構造 / 放射光X線回折 / 中性子回折 / XAFS / 全散乱 / 金属欠損 |
|---|
| 研究成果の概要 |
リチウムイオン電池の高容量化を目的に、その正極材料に関して研究を行った。これまで正極材料には層状岩塩型構造の物質がしばしば用いられてきており、その特性に限界の兆しがあった。本研究は、層状構造を構成する各層の中に、部分的に欠損を導入することで特性の限界を高めることに挑戦した。欠損を持つNa化合物に着目して、その量を調整することで欠損量を制御した。加速器施設を用いた高度解析技術により、欠損量をおおよそ制御できることが確かめられた。電池を試作して容量を計測すると、欠損量と容量に正の相関があることを確かめられた。本成果を利用することで、リチウムイオン電池の容量をさらに拡大できることが期待される。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の意義はリチウムイオン電池の容量を高めるための新しい機構を検証することである。特に正極材料は希少金属を用いるため高価であり、わずかな工夫によって容量を高めることが求められる。本研究によって明らかになった金属欠損の導入方法は極めて簡便であり、これまでの電池容量を容易に高めることができる。電池容量が高まればEV化の普及が促進され、CO2排出量の抑制につながる。カーボンニュートラルの達成に向けて、世界的に必要とされる技術が開発に成功した。
|
