| 研究課題/領域番号 |
22K14763
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
宮原 雄人 京都大学, 工学研究科, 助教 (60807816)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022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 | 水系二次電池 / 正極材料 / 層状ペロブスカイト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
再生可能エネルギーの利用率を大幅に引き上げるためには、現状のリチウムイオン電池を凌駕する低コスト/高安全な新規二次電池が求められており、本質的に不燃性である水系電解質を利用した新規二次電池の開発が期待されている。本研究では層状ペロブスカイト構造を有する鉄系化合物に着目し、オペランド測定を駆使した反応ダイナミクス解析ならびに構造および組成制御による高容量化を推進し、低コスト/低資源リスク/高安全な新規水系二次電池正極の開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
水系電解質中における層状ペロブスカイト構造を有する鉄系酸化物LaSr3Fe3O10の電気化学挙動を検討した。種々のオペランド測定によって、充放電中における構成イオンの価数変化や構造変化の追跡に成功し、充放電機構を明確にすることができた。また、層状構造におけるペロブスカイト層数や構成イオン、電解液構成イオンの影響について検討を進めた結果、研究初期からおよそ2倍の容量を示す組成を見出すことに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は申請者らが新たに見出した二次電池材料の充放電機構を明らかにしたものであり、高エネルギー密度化の実証と併せた研究の展開に成功した点において学術的意義があると考えられる。また、本研究は二次電池分野のさらなる発展に際して課題となりうる資源リスクや安全性課題を低減し得るものであり、今後の継続的な研究によって水系二次電池の可能性を広げるものであると期待される。
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