| 研究課題/領域番号 |
19K15666
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
金 相侖 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (20801442)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 超イオン導電 / 水素化物 / 固体電解質 / 全固体電池 / 錯体水素化物 / 超イオン伝導 / 二次電池 / 超リチウムイオン伝導 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
錯体水素化物は、ホウ素や炭素などの中心原子に水素が配位した『錯イオン』を有する材料であり、リチウムのような『陽イオン』が固体内を高速で移動することから全固体二次電池の固体電解質への適用が期待される。本研究では、錯イオンの分子レベルでの共存による物性設計指針の構築および構造と物性の相関解明により、伝導性と安定性の両側面の高機能性を兼ね備える錯体水素化物の創成に取り組む。具体的には、錯イオンの機能性に基づく材料設計により、錯体水素化物固体電解質の超イオンオン伝導率と高電気化学安定性を達成する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、錯イオンの分子レベルでの共存による物性設計指針の構築および構造と物性の相関解明により、導電性と安定性の両側面の高機能性を兼ね備える錯体水素化物の創成に取り組んだ。[CB9H10]－、[CB11H12]－、[B12H12]2－などの様々な錯イオンを有する材料を合成し、その構造と特性を調べることで、錯体水素化物の固溶領域、固溶とイオン導電特性の相関、電気化学特性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
錯体水素化物を固体電解質として利用する研究は未踏分野と言ってよく、材料物性、その機構解明、デバイス実証などの様々な課題がある。そこで本研究では、「錯イオンの分子レベルの共存化による新規材料物性の創出」という固体電解質材料の新たな指導原理を提案している。また、固体電解質研究の主流となっている酸化物や硫化物とは異なる物性を実現し、高い潜在性を持ちながらも蓄電池材料としての認識が限定的であった錯体水素化物の学術的・社会的価値を格段に高めるとともに、固体電解質としての材料科学・材料学問において新たな研究領域を切り拓くものと期待される。
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