| 研究課題/領域番号 |
18K19131
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
松井 雅樹 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (70639210)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | インサーション材料 / アコイオン / 蓄電池 / 正極活物質 / インサーション / 多価イオン |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，固相内および固液界面における多価イオンとアニオンとの相互作用を弱めるために，水溶液中で生成する“アコイオン”をキャリアイオンとして使用することで，多価イオンの可逆なインサーションの実現を目指した．ホスト材料として，オリビン型FePO4，V2O5ナノシート，Mo3S4 Chevrel相を選択し，水系電解質溶液中での電気化学特性の調査を行った．オリビン型FePO4およびV2O5ナノシートではMg2+イオンの可逆な挿入脱離反応が確認されたが，Mo3S4は電解液の還元分解が進行し，可逆なインサーションが確認されなかった．これはMoの水素還元触媒作用によるものと考えられる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
先行研究においては，オリビン型FePO4中におけるマグネシウムイオンの固相内拡散は活性化障壁が高すぎるために困難と言われてきた．本検討で，多価イオンのインサーション反応が，電解液中の水分子によって影響を受けることが確認された．特に，水和水の共挿入が起こらないと考えられるFePO4の場合にも可逆性が著しく向上したという点は，活物質の最表面における反応性が，バルクの反応にも大きく影響することを示唆するものであり，インサーション材料の新たな設計指針を示すものであると言える．
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