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超高電圧正極材料の探索

研究課題

研究課題/領域番号 20F20038
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
研究機関東京大学

研究代表者

山田 淳夫  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30359690)

研究分担者 DWIBEDI DEBASMITA  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードBattery / Cathode / High-Voltage / Capacity / Polyanion / Insertion host
研究開始時の研究の概要

The aim of the research is to push the current voltage limit of cathodes such that the resulting higher energy density of lithium and/or sodium ion batteries could conveniently meet the current energy demands. In this pursuit, we would perform various optimised synthesis technique to gauge new high voltage electrode systems. Further, we aim to carry a detailed synthesis-structure-property correlation in these cathodes to broaden fundamental understanding on solid-state interfacial chemistry and provide scope for improvising energy/power density and cycling stability of these materials.

研究実績の概要

The research in 2021 fy focussed on exploring high voltage electro-active materials with increased operating voltages and capacities. One direction of research dwelled on study of mixed polyanionic system (VO)2SO4PO4 for their lithium insertion performances. We expected the incorporation of oxy, sulphate and phosphate anions to render stable framework for alkali ion (Li/Na) insertion with a superior cycling performance. Indeed, we could achieve decent electrochemical performance. However, the structural solutions of the proposed system revealed it to be mixture of phases and could not account for its electrochemical performance, thus making the research ambiguous at this point. Another direction focussed on phase transformations in Na-Fe-S-O quaternary sulphate systems. Here we studied intimate relationship between various Na-Fe-S-O and their hydrated phase with reaction temperature. Also, we studied extensively a metastable phase Na2Fe2(SO4)2 system for its stability, sensitivity, and decent electrochemical activities. This proposed work is near completion, and I am complying all these results for journal publication.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Designing positive electrodes with high energy density for lithium-ion batteries2021

    • 著者名/発表者名
      Okubo Masashi、Ko Seongjae、Dwibedi Debasmita、Yamada Atsuo
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 9 号: 12 ページ: 7407-7421

    • DOI

      10.1039/d0ta10252k

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [備考] 東京大学 工学系研究科 化学システム工学専攻 山田研究室

    • URL

      http://www.yamada-lab.t.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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