| 研究課題/領域番号 |
19H02821
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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 | 関西学院大学 |
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研究代表者 |
重藤 真介 関西学院大学, 理学部, 教授 (10756696)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | 非線形ラマン顕微鏡 / 電場効果 / イオン液体 / 有機無機ハイブリッドペロブスカイト / 非線形ラマン分光 / 電場応答 / 2Dペロブスカイト / グレイン配向 / 深共晶溶媒 / 薄膜 / ポッケルス効果 / ペロブスカイト太陽電池 / リチウムイオン電池 / ハイブリッドペロブスカイト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電池のエネルギー利用効率や安全性のさらなる向上には、電池の動作機構の分子レベル解明が不可欠である。動作中の電池内部に発生する電場は、この動作機構に大きな影響を及ぼす重要な要素の一つであるが、電池構成物質の電場応答を実動作環境下（オペランド）で局所計測することは困難であった。そこで、本研究では、電池構成物質の外部電場応答を高い時空間分解能で測定可能な「誘導ラマンシュタルク分光顕微鏡」を開発し、その手法を有機無機ハイブリッド太陽電池およびリチウムイオン電池に応用し、電池の空間分解オペランド解析に向けた新たな研究基盤を確立する。
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| 研究成果の概要 |
電池の動作機構を分子レベルで明らかにするため、電池とその構成物質の時空間分解オペランド計測を可能とする非線形ラマンシュタルク分光法の開発を行った。近赤外域の白色レーザーを光源としたマルチプレックス非線形ラマン顕微鏡を新たに構築し、n-ヘキサデカンを試料として10-30 kV/cmの電場を印加したときのC-H伸縮振動の非線形ラマン信号変化を観測することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した手法を応用することにより、電池構成物質の電場応答を高空間分解能でオペランド解析することが可能となる。電場が電池機能に及ぼす影響を、電池の不均一構造と関連づけながら明らかにできるだけでなく、従来法では空間平均により明らかにされなかった新現象の発見につながる可能性も秘めているため、電池の技術革新およびエネルギー関連分野の発展に基礎科学の面から貢献できると期待される。
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