| 研究課題/領域番号 |
19K15686
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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 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
吉井 一記 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80735960)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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 | 電解液 / カリウム電池 / イオン液体 / 金属負極 / 高電位正極 / カリウム / 二次電池 / 溶媒和構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
カリウム二次電池は、資源的優位性や高電圧化が見込めることから、次世代の蓄電デバイスとして注目されている。正負極の電極材料の研究が急速に進んでいる一方、電解液については研究例が少ないのが現状である。本研究では、カリウム二次電池における高電位正極および負極の両方に適合する電解液の開発に取り組む。研究期間内に、電解液の詳細なスクリーニングを通して適合可能な電解液を抽出し、体系化に向けた解析および考察を行う。併せてカリウム二次電池用の新規添加剤についても検討する。得られた知見をリチウム二次電池系と比較することで、現行のリチウム二次電池の電解液研究へのフィードバックも期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、高電圧カリウム二次電池用の電解液の開発を目指して研究を実施した。平均電圧4 Vを示すカリウム含有複合酸化物を正極として、種々の電解液について検討を行ったところ、ピロリジニウムカチオンからなるイオン液体が有望な電解液候補となりうることが分かった。有機電解液系についても検討したところ、高濃度系電解液を用いることで良好な充放電を確認することができた。また、添加剤やイオン伝導度の高いイオン液体系電解液の開発も実施した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カリウム二次電池は資源的な優位性などの点から次世代蓄電池として注目され、世界中で研究例が急増している。電池の構成要素である、正極材料、負極材料、電解液の中で、電解液に関する研究はそれほど多くない。本研究で得られた成果は、カリウム二次電池用電解液として有望な候補を示すことができたと考えており、学術的および社会的に意義のあるものであると考えられる。
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