芳香族系オニウム型イオン液体の相乗的利用による色素増感太陽電池電解質の高機能化

• 研究課題/領域番号: 22550131
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 和歌山工業高等専門学校
• 研究代表者: 綱島 克彦 和歌山工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (90550070)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: イオン液体 / 四級オニウム塩 / 芳香族化合物 / 有機太陽電池 / 色素増感型太陽 電池 / 電解質 / 色素増感型太陽電池 / 芳香話化合物

研究概要

イオン液体は色素増感太陽電池の次世代電解質として注目されている。本研究では、ホスホニウムカチオンにフェニル基を有する種々の新規イオン液体の合成を行い、その物理化学的・電気化学的特性解析を行って色素増感型太陽電池電解質としてのポテンシャルを評価した。その結果、当該イオン液体電解液の良好な輸送特性および熱的・電気化学的安定性が見いだされた。これは、カチオン中の芳香環に関わる相互作用に起因する影響と考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Physicochemical Properties of Trialkylphosphonium-Based Protic Ionic Liquids (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tsunashima, MasahiroFukushima, Masahiko Matsumiya
  • 雑誌名: Electrochemistry 巻: 80 号: 11 ページ: 904-906
  • DOI: 10.5796/electrochemistry.80.904
  • NAID: 130002147450
  • ISSN: 1344-3542, 2186-2451
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical and electrochemical characterization of ionic liquids based on quaternary phosphonium cations containing a carbon-carbon double bond (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tsunashima, Yasushi Ono, Masashi Sugiya
  • 雑誌名: Electrochimica Acta 巻: 56巻 号: 11 ページ: 4351-4355
  • DOI: 10.1016/j.electacta.2011.01.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low viscous and highly conductive phosphonium ionicliquids based on bis(fluorosulfonyl)- amide anion as potential electrolytes (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tsunashima, Atsuko Kawabata, Masahiko Matsumiya, Shun Kodama, Rryuichi Enomoto, Masashi Sugiya, Yoshihito Kunugi
  • 雑誌名: Electrochemistry Communications 巻: 13巻 号: 2 ページ: 178-181
  • DOI: 10.1016/j.elecom.2010.12.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Methoxymethyl-Substituted Quaternary Phosphonium Ionic Liquids as Electrolytes for Dye-Sensitized Solar Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kunugi, N.Hamada, S.Kodama, M.Sugiya, K.Tsunashima
  • 雑誌名: Electrochemistry 巻: Vol.79 ページ: 810-812
  • NAID: 130002150480
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low viscous and highly conductive phosphonium ionic liquids based on bis(fluorosulfonyl)amide anion as potential electrolytes (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Tsunashima, A.Kawabata, M.Matsumiya, S.Kodama, R.Enomoto, M.Sugiya, Y.Kunugi
  • 雑誌名: Electrochemistry Communications 巻: Vol.13 ページ: 178-181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical and electrochemical characterization of ionic liquids based on quaternary phosphonium cations containing a carbon-carbon double bond (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Tsunashima, Y.Ono, M.Sugiya
  • 雑誌名: Electrochimica Acta 巻: Vol.56 ページ: 4351-4355
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical and electrochemical properties of room-temperature dicyanamide ionic liquids based on quaternary phosphonium cations (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tsunashima, Shun Kodama, Masashi Sugiya, Yoshihito Kunugi
  • 雑誌名: Electrochimica Acta 巻: 56巻 号: 2 ページ: 762-766
  • DOI: 10.1016/j.electacta.2010.08.106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical and electrochemical properties of room-temperature dicyanamide ionic liquids based on quaternary phosphonium cations (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Tsunashima, S.Kodama, M.Sugiya, Y.Kunugi
  • 雑誌名: Electrochimica Acta 巻: Vol.56 ページ: 762-766
  • 査読あり
• [学会発表] ホスホニウムイオン液体の物理化学 特性に及ぼすフェニル基導入の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永井千尋,綱島克彦,小野恭史,松宮正 彦
  • 学会等名: 第3回イオン液体討論会
  • 発表場所: 沖縄県男女共同参画センター
  • 年月日: 2012-12-08
• [学会発表] 不飽和結合を有する FSA アニオン型ホスホニウムイオン液体の物 性と電気化学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井祐輝,綱島克彦,小野恭史,松宮正 彦,米川文広
  • 学会等名: 第3回イオン液体討 論会
  • 発表場所: 沖縄県男女共 同参画センター
  • 年月日: 2012-12-08
• [学会発表] ビス(フルオロスルホニル)アミド型イオン液体を用いたポリピロールの電解 重合膜の生成とその電気化学的挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦,松林高弘,小野恭史,松宮正 彦
  • 学会等名: 第3回イオン液体討論会
  • 発表場所: 沖縄県男女共同参画センター
  • 年月日: 2012-12-08
• [学会発表] Electrosynthesis of Polypyrrole in Low-Viscosity Ionic Liquids (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tsunashima, Takahiro Matsubayashi, Yasushi Ono, Masahiko Matsumiya
  • 学会等名: 2012 Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2012-10-10
• [学会発表] リン系イオン液体の特性と色 素増感型太陽電池への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦
  • 学会等名: 有機太陽電 池研究会第2回研究会
  • 発表場所: 和歌山大学
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] Electro- polymerization of pyrrole in 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(fluoro- sulfonyl)amide ionic liquid (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tsunashima, Takahiro Matsubayashi, Yasushi Ono
  • 学会等名: 63rd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Prague,Czech Republic
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] Physical and electrochemical properties of ionicliquids based on --bond-containing phosphonium cations (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tsunashima, Seiya Kikuchi, Yuhei Yamanaka, Masahiko Matsumiya, Yasushi Ono
  • 学会等名: 63rd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Prague Czech Republic
  • 年月日: 2012-08-20
• [学会発表] ビス(フルオロスルホニル)アミド型 イオン液体を用いたピロールの電解酸化 重合反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦,松林高弘,小野恭史,松宮正 彦
  • 学会等名: 第36回有機電子移動化学討論 会
  • 発表場所: ルミエール府中
  • 年月日: 2012-06-21
• [学会発表] ベンゾトリアゾレートアニオンを有する四級ホスホニウム塩の電気化学的挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦, 久道和納
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] ホスホニウムイオン液体特性に及ぼすニ トリル基導入の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦,山中悠平,松宮正彦,小玉春
  • 学会等名: 電気化学会第79回 大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] ホスホニウムイオン液体特性に及ぼすニトリル基導入の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦, 山中悠平, 松宮正彦, 小玉春
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] ベンゾトリアゾレートアニオンを有する四級ホスホニウム型イオン液体の物性と電気化学特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦, 久道和納
  • 学会等名: 第2回イオン液体討論会
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
  • 年月日: 2011-12-17
• [学会発表] Physical and electrochemical properties of bis(fluorosulfonyl)- amide-based phosphonium ionic liquids (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tsunashima, Atsuko Kawabata, Masahiko Matsumiya, Shun Kodama
  • 学会等名: 62nd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Niigata Japan
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] Physical and electrochemical properties of bis(fluorosulfonyl)amide-based phosphonium ionic liquids (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Tsunashima, A.Kawabata, M.Matsumiya, S.Kodama
  • 学会等名: 62nd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] Physical and electrochemical characterization of room-temperature phosphonium ionic liquids based oncyano-containing anions (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tsunashima, Shinpei Yamamoto, Yoshihito Kunugi, Shun Kodama
  • 学会等名: 62nd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Niigata Japan
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] Physical and electrochemical characterization of room-temperature phosphonium ionic liquids based on cyano-containing anions (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Tsunashima, S.Yamamoto, Y.Kunugi, S.Kodama
  • 学会等名: 62nd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] 色素増感太陽電池の電解液へ用いる4級ホスホニウム塩の多彩な応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾棹敬子, 小玉春, 杉矢正, 綱島克彦, 功刀義人
  • 学会等名: 2011年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] New Class of Bis(fluorosulfonyl)amide Ionic Liquids Based on Quaternary Phosphonium Cations (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tsunashima, Atsuko Kawabata, Masahiko Matsumiya, Shun Kodama, Yoshihito Kunugi
  • 学会等名: 4th International Congress on Ionic Liquids
  • 発表場所: WashingtonDC USA
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] New Class of Bis(fluorosulfonyl)amide Ionic Liquids Based on Quaternary Phosphonium Cations (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Tsunashima, A.Kawabata, M.Matsumiya, S.Kodama, Y.Kunugi
  • 学会等名: 4th International Congress on Ionic Liquids
  • 発表場所: Hilton Crystal City(米国バージニア州アーリントン)
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] FSA アニオン型ホスホニウムイオン液体 の物性と電気化学特性:アンモニウム系 との比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川端温子,綱島克彦,松宮正彦,小玉 春
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] FSAアニオン型ホスホニウムイオン液体の物性と電気化学特性:アンモニウム系との比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川端温子, 綱島克彦, 松宮正彦, 小玉春
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] 色素増感太陽電池電解質としてのジシアナミド型ボスホニウムイオン液体の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦, 山本秦平, 小玉春, 榎本隆一, 杉矢正, 功刀義人
  • 学会等名: 第16回高専シンポジウム
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター(鳥取県)
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] チオシアネートアニオンを有する四級ホスホニウム型イオン液体の合成と物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本秦平, 綱島克彦, 小玉春, 榎本隆一, 功刀義人
  • 学会等名: 第16回高専シンポジウム
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター(鳥取県)
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] 低粘度型四級ホスホニウムイオン液体の設計と特性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦, 川端温子, 松宮正彦, 小玉春, 榎本隆一, 杉矢正, 功刀義人
  • 学会等名: 第1回イオン液体討論会
  • 発表場所: とりぎん文化会館(鳥取県)
  • 年月日: 2011-01-18
• [学会発表] シアノ系アニオンを有する四級ホスホニウム型イオン液体の合成と物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本秦平, 綱島克彦, 小玉春, 杉矢正, 功刀義人
  • 学会等名: 第1回イオン液体討論会
  • 発表場所: とりぎん文化会館(鳥取県)
  • 年月日: 2011-01-17
• [学会発表] New class of room- temperature phosphonium ionic liquids based on a dicyanamide anion (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Tsunashima, Masashi Sugiya, Yoshihito Kunugi
  • 学会等名: 2010International Chemical Congress ofPacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] New class of room-temperature phosphonium ionic liquids based on a dicyanamide anion (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Tsunashima, M.Sugiya, Y.Kunugi
  • 学会等名: 2010International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu Convention Center(ホノルル, 米国)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] FSAアニオンを有する四級ホスホニウム型イオン液体の合成と物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦, 川端温子, 松宮正彦, 小玉春, 杉矢正
  • 学会等名: 2010年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川県)
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] ビス(フルオロスルホニル)アミド型イオン液体を用いたピロールの電解酸化重合反応
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦，松林高弘，小野恭史，松宮正彦
  • 学会等名: 第36回有機電子移動化学討論会
  • 発表場所: ルミエール府中（東京都府中市）
• [学会発表] Physical and electrochemical properties of ionic liquids based on p-bond-containing phosphonium cations
  • 著者名/発表者名: K. Tsunashima, S. Kikuchi, Y. Yamanaka, M. Matsumiya, Y. Ono
  • 学会等名: 63rd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Clarion Congress Hotel, Prague, Czech Republic
• [学会発表] Electrochemical behavior of quaternary phosphonium ionic liquids based on benzotriazolate anion
  • 著者名/発表者名: K. Tsunashima, K. Kudo
  • 学会等名: 63rd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Clarion Congress Hotel, Prague, Czech Republic
• [学会発表] Electropolymerization of pyrrole in 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(fluorosulfonyl)amide ionic liquid
  • 著者名/発表者名: K. Tsunashima, T. Matsubayashi, Y. Ono
  • 学会等名: 63rd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Clarion Congress Hotel, Prague, Czech Republic
• [学会発表] リン系イオン液体の特性と色素増感型太陽電池への応用
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦
  • 学会等名: 有機太陽電池研究会第2回研究会
  • 発表場所: 和歌山大学
  • 招待講演
• [学会発表] Electrosynthesis of Polypyrrole in Low-Viscosity Ionic Liquids
  • 著者名/発表者名: K. Tsunashima, T. Matsubayashi, Y. Ono, M. Matsumiya
  • 学会等名: 2012 Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science
  • 発表場所: Honolulu Convention Center, Hawaii, USA
• [学会発表] ホスホニウムイオン液体の物理化学特性に及ぼすフェニル基導入の影響
  • 著者名/発表者名: 永井千尋，綱島克彦，小野恭史，松宮正彦
  • 学会等名: 第3回イオン液体討論会
  • 発表場所: 沖縄県男女共同参画センター 「てぃるる」（那覇市）
• [学会発表] 不飽和結合を有するFSAアニオン型ホスホニウムイオン液体の物性と電気化学特性
  • 著者名/発表者名: 酒井祐輝，綱島克彦，小野恭史，松宮正彦，米川文広
  • 学会等名: 第3回イオン液体討論会
  • 発表場所: 沖縄県男女共同参画センター 「てぃるる」（那覇市）
• [学会発表] ビス(フルオロスルホニル)アミド型イオン液体を用いたポリピロールの電解重合膜の生成とその電気化学的挙動
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦，松林高弘，小野恭史，松宮正彦
  • 学会等名: 第3回イオン液体討論会
  • 発表場所: 沖縄県男女共同参画センター 「てぃるる」（那覇市）
• [図書] 非水系電解 液中での電気化学測定-有機溶媒とイオ ン液体を使いこなす- (2013)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 『電気化学/インピーダンス測定のノウハウと正しいデータ解釈』，第3章, 第1節[4]「非水系電解液中での電気化学測定 －有機溶媒とイオン液体を使いこなす－」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 株式会社技術情報協会
• [図書] 『リチウム二次電池部材の測定･分析データ集』，第5章, 第7節「電解液の電気分解 ～イオン液体の電気化学的安定性の評価～」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 綱島克彦
  • 出版者: 株式会社技術情報協会