| 研究課題/領域番号 |
20K21235
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
松本 一彦 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (30574016)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | ラジカルカチオン / パーフルオロ芳香族化合物 / 強酸化剤 / イオン液体 / フッ素化学 / 電解質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ラジカルカチオンは不安定で寿命が短いものが多く、その構造や性質について解明すべき点が多く残されている。パーフルオロナフタレンカチオンのようなすべての水素がフッ素に置換された芳香族系カチオンは比較的安定な塩を与えることが知られているが、合成や取り扱いが難しいため、その研究はあまり進められてこなかった。本研究では、室温で安定な塩を形成することが知られているパーフルオロナフタレンカチオンと様々なアニオンを組み合わせた高機能性の塩を合成し、その熱特性、構造、物性を調べ、電解質としての応用へと展開する。
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| 研究成果の概要 |
パーフルオロナフタレンカチオンのようなすべての水素がフッ素に置換された芳香族系カチオンは比較的安定な塩を与えることが知られているが、その研究はあまり進められてこない。本研究の目的はパーフルオロナフタレンカチオン塩の合成方法の確立と電気化学的挙動の把握である。
合成については、酸化に安定な溶媒を用いることでAsF6塩が合成できることが確認された。また、アニオン交換されたラジカルカチオン塩が溶媒中で生成していることは確認されたが、長期的に安定した塩を単離するにはより安定なアニオンが必要であることがわかった。酸化還元挙動については、新しい電気化学的パラメータが得られ、EC反応の存在が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では取り扱いが難しい試薬を用いて、パーフルオロラジカルカチオン塩を合成するが、ここで得られた成果は、合成化学の分野で同様なラジカルカチオン塩の合成に寄与すると考えられる。また、分光データや回折データは構造化学に広い分野に波及するものである。エネルギー化学といった観点からは、あらたな電気化学デバイスの構築など応用分野への展開が考えられる。前例のあまりない研究分野ではあるが、こ子で得られた成果は今後世界的に大きな潮流を引き起こす可能性があるものである。
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