| 研究課題/領域番号 |
19K15688
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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 |
内田 悟史 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, 研究員 (40725420)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 輸送現象 / 電解液 / イオン輸送 / 電解液中のイオン輸送特性の解析 / 電解液の物性評価 / 電解液の構造解析 / Anion / Lithium |
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| 研究開始時の研究の概要 |
リチウムイオン電池はスマートフォンなどの小型機器用から電気自動車用の大型電源に至るまで広く利用されているが、未だに科学的理解の追い付いていない部分が多く存在する。特に電解液設計は経験的に行われている。本研究では様々な電解液の基礎物性を測定・解析することで、電荷担体であるリチウムイオンではなく、対イオン（アニオン）が電解液の物性に与える影響を明らかにする。科学的理解の伴った電解液の設計指針を立てることで、リチウムイオン電池の性能を大幅に向上させることを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
溶媒種、混合溶媒組成、anionの異なる様々なリチウムイオン電池用電解液を調製し、密度、伝導度、粘度、構成種の拡散係数を実測した。また、Raman分光法により、各電解液中におけるリチウムイオンの溶媒和構造を解析した。Stokes-Einsteinの式等の古典的な理論と上記データを用いて、電解液中のイオン輸送現象を解析した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
非水系電解液中のリチウムイオンまたは対アニオンの輸送現象は、単溶媒系の電解液をモデル系として用いて解析されてきた。一方で、リチウムイオン電池で実用的に用いられる電解液は二種以上の溶媒を用いた混合溶媒系であり、その複雑さから解析研究が手薄であった。本研究はで実用電解液中での輸送現象を解析し、学術的な視点から産業的に重要な知見を得たという点で、大きな社会的意義を持つ。
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