| 研究課題/領域番号 |
21K14679
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
|
|---|
| 研究機関 | 岐阜大学 (2022-2023)
東京大学 (2021) |
|---|
研究代表者 |
橋本 慧 岐阜大学, 工学部, 助教 (20888276)
|
|---|
| 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 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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 | 電気化学材料 / イオン液体 / 高分子網目 / 伸張誘起結晶化 / 高分子電解質 / ウェアラブルデバイス / 強靭性 / 不燃性 / 高強度高分子電解質 / 伸長誘起結晶化 / スライドリング効果 / 均一網目 / イオンゲル / 電解質 / 強靭化 / 均一網目効果 / 過渡的架橋点 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
リチウムイオン二次電池の課題の一つである安全性・信頼性の向上を狙い、不燃・不揮発な高分子系電解質の強靭化を実現することを目的とする。強靭化の手法として、高分子均一網目に部分的な結晶化による過渡的な架橋点を導入するという手法を用いる。以上の効果について、物性評価と小角X線散乱・結晶構造解析といった構造化学的手法の組み合わせで明らかにし、高強度な高分子系電気化学材料の創成と、蓄電デバイスへの適用に繋げる。
|
| 研究成果の概要 |
肌や衣服に貼って使えるデバイスの開発は、社会をより便利にし、医療など緊急性の高い用途にも役立ちます。しかし、その材料には、体の動きに追随する「しなやかさ」、何度変形しても壊れない「強靭さ」、そして電気を伝える性質が必要です。私たちは、「延伸に応答して結晶ができ、強靭になる高分子網目」を用いて、金属塩を含有する「強靭なイオンゲル」を開発しました。この材料は、医療用センサーやIoTデバイスに応用が期待されます。成果の一部は「硬くて丈夫な電池用ゲル電解質」として日経新聞でプレスリリースされ、社会的意義も高く評価されました。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
イオンゲル（塩と高分子網目からなる材料）において、高分子が延伸に応答して強靭化する「伸張誘起結晶化」を初めて報告しました。特に、最初から結晶化した高分子と伸張誘起結晶化を組み合わせて「硬さと強靭さを兼ね備えた材料」を作るという発想に学術的新規性があります。このような材料は、柔軟なデバイスへの応用に繋がります。例えば、医療分野では患者の体に貼るセンサーやモニター、Internet of Things（IoT）の分野では、衣服や日用品に取り付けるデバイスなど、多くの場面での利用が見込まれます。これにより、医療の進展や生活の利便性向上に大きく貢献できるため、高い社会的意義も見込まれます。
|
