| 研究課題/領域番号 |
19K22229
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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 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
藪内 直明 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (80529488)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 蓄電池 / 相変化 / インサーション材料 / ナノ構造 / 準安定相 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
準安定相試料を原料に用い、結晶構造、結晶子サイズ、結晶粒界をナノスケールで高度に制御したモデル材料を合成し、その充放電反応機構を比較検討することで、ナトリウムイオン電池用の正極材料の相変化に影響する因子の解明を実現する。これらの知見は電池の長寿命化に加え、Naイオン電池の高エネルギー密度化と実用化、さらに、Liイオン電池材料への応用も期待できる。将来的には自然エネルギーに立脚したグリーンエネルギー社会の実現に繋がる、インサーション材料科学の革新を実現する挑戦的な新学術を確立する。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題ではマクロ・ミクロ的要因におけるインサーション材料の劣化機構の抑制の実現するため、学術的な観点からこれら複雑な相変化に影響する各種因子の解明を系統的に進めた。そのために、高度にナノ構造制御を実現する材料合成手法を確立することを目的として研究を行ってきた。これまでに、ナノ構造を制御した種々の新しい材料の合成に成功しており、実際に、高性能・高寿命を実現する材料が得られることも確認された。これらの成果は将来的な自然エネルギーに立脚したグリーンエネルギー社会の実現に繋がると期待でき、さらに、インサーション材料科学の革新の実現に繋がる成果であるといえる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
リチウムイオン電池を搭載した電気自動車の市場が世界中で拡大を続けている。また、再生可能エネルギーとしての太陽光発電の低コスト化が進んでおり、自然エネルギーのさらなる活用と脱炭素社会の構築が求められている。そのためには蓄電池の高性能化・低コスト化が必要不可欠である。本研究課題では、蓄電池の長寿命化と低コスト化に繋がる研究成果が得られており、これは、将来的な脱炭素社会の実現に大きく貢献することが期待できる。
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