| 研究課題/領域番号 |
21K04700
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26040:構造材料および機能材料関連
|
|---|
| 研究機関 | 関西学院大学 |
|---|
研究代表者 |
松尾 元彰 関西学院大学, 工学部, 准教授 (20509038)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
|
|---|
| キーワード | 水素化物 / イオン伝導体 / 二次電池 / イオン伝導 / 固体電解質 / 水素 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
リチウムイオン二次電池を代表とする蓄電池の更なるエネルギー密度/出力密度向上のために、従来の有機溶媒系電解液に替わり得る電気化学的安定性に優れた非溶媒系固体電解質（イオン伝導体）の開発が強く望まれている。本研究では、リチウム／ナトリウム超イオン伝導機能を有するクロソ系錯体水素化物（Na2B12H12などの固体試料）に対して、含有する水素密度を最適化することにより、イオン伝導特性の改善に取り組む。
|
| 研究成果の概要 |
クロソ型錯イオンBnHnを有する錯体水素化物は、構造相転移に伴って高速イオン伝導を示すため、次世代蓄電池として注目される全固体二次電池を実現するための固体電解質としての応用が期待される。しかし、構造相転移温度以下ではイオン伝導率が低いため、構造相転移温度以下でのイオン伝導率改善が課題の一つとして挙げられていた。(1) 部分脱水素化処理を施すこと、(2) 部分脱水素化処理した上でBnHnと価数・水素配位数・イオン半径が異なる他の錯イオンとを共存させること、により室温でのイオン伝導率が3～4桁増大することを見出した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
クロソ系錯体水素化物の相転移温度以下でのイオン伝導率を改善するという目標を達成することができた。その中でも部分脱水素化量制御によるアプローチは、水素化物特有のものであり、国内外の他のグループに先行して本研究で初めて着眼した材料設計指針である。今後錯体水素化物での高速イオン伝導機能を飛躍的に発展させ高エネルギー密度の全固体二次電池の実現を後押するとともに、“水素化物でのイオニクス”分野の学理探求に貢献する成果と言える。
|
