核生成成長機構に基づく新奇な高速電極反応

• 研究課題/領域番号: 23245042
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山田 淳夫 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30359690)
• 研究分担者: 西村 真一 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (00549264) ; 山田 裕貴 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30598488)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2015年度)
• 配分額: 50,440千円 (直接経費: 38,800千円、間接経費: 11,640千円); 2015年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円); 2011年度: 24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円)
• キーワード: インターカレーション / ナトリウム電池 / リチウム電池 / 二相分離反応 / 正極 / ２相分離反応

研究実績の概要

今年度は、4月下旬に特別推進研究への採択が決定しため、本課題は廃止という形となった。4月中旬までの３週間ほどの期間で、非対称な溶解度ギャップを有する２相分離反応系であるNa3+xV2(PO4)3の反応エントロピー測定結果を学術論文にまとめる作業を行った。2相分離系の特徴である組成に依存しない振る舞いや、溶解度ギャップの非対称性を反映する符号の変化に関する考察を含め、反応エントロピー変化と電極反応機構の関係の包括的な理解に繋がる論旨にするべく、基本関係式の描出を含めて論路構築を行った。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Phase separation of a hexacyanoferrate-bridged coordination framework under electrochemical Na-ion insertion (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kajiyama, Yoshifumi Mizuno, Masashi Okubo, Ryosuke Kurono, Shin-ichi Nishimura, Atsuo Yamada
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 53 号: 6 ページ: 3141-3147
  • DOI: 10.1021/ic403088r
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Particle-size effects on the entropy behavior of a LixFePO4 electrode (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Kai, Yo Kobayashi, Hajime Miyashiro, Gosuke Oyama, Shin-ichi Nishimura, Masashi Okubo, Atsuo Yamada
  • 雑誌名: ChemPhysChem 巻: 15 号: 10 ページ: 2156-2161
  • DOI: 10.1002/cphc.201301219
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phase Boundary Structure of LixFePO4 Cathode Material Revealed by Atomic-Resolution Scanning Transmission Electron Microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Nakamura, S. Furutsuki, S. Nishimura, T. Tohei, Y. Sato, N. Shibata, A. Yamada, and Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Chemistry of Materials 巻: 26 号: 21 ページ: 6178-6184
  • DOI: 10.1021/cm5024986
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phase Diagram of Olivine NaxFePO4 (0<x<1) (2013)
  • 著者名/発表者名: Jiechen Lu, Sai Cheong Chung, Shin-ichi Nishimura, Atsuo Yamada
  • 雑誌名: Chem. Mater. 巻: 25 号: 22 ページ: 4557-4565
  • DOI: 10.1021/cm402617b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetics of Nucleation and Growth in Two-Phase Electrochemical Reaction of Li_xFePO_4 (2012)
  • 著者名/発表者名: Gosuke Oyama, Yuki Yamada, Ryuichi Natsui, Shin-ichi Nishimura, Atsuo Yamada
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 116 号: 13 ページ: 7306-7311
  • DOI: 10.1021/jp300085n
  • 査読あり
• [雑誌論文] Challenges Toward Higher Temperature Operation of LiFePO4 (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomochika Kurita
  • 雑誌名: J. Power Sources 巻: 214 ページ: 166-170
  • DOI: 10.1016/j.jpowsour.2012.04.073
  • 査読あり
• [学会発表] オリビン型リン酸鉄リチウムの中間組成に見られる秩序構造と電荷相互作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村真一, 夏井竜一, 山田淳夫
  • 学会等名: 第55回電池討論会
  • 発表場所: 国立京都国際会館, 京都市
  • 年月日: 2014-11-21
• [学会発表] Comparative studies of Li vs. Na systems: Phase Diagram and New Polyanion Cathodes (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsuo Yamada
  • 学会等名: International Conference on Electronic Materials and Nanotechnology for Green Environment
  • 発表場所: Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
  • 年月日: 2014-11-17
  • 招待講演
• [学会発表] Exotic Redox Behavior in Phosphates (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsuo Yamada
  • 学会等名: International Conference on Olivines for Rechargeable Batteries
  • 発表場所: Fairmont The Queen Elizabeth, Montreal, Canada
  • 年月日: 2014-05-26
  • 招待講演
• [学会発表] Comparative studies of Li vs. Na systems: Phase Diagram and New Polyanion Cathodes (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsuo Yamada
  • 学会等名: Materials Research Society Spring Meeting
  • 発表場所: Moscone West Convention Center, San-Francisco, USA
  • 年月日: 2014-04-23
  • 招待講演
• [学会発表] EXOTIC IONIC-ELECTRONIC COUPLING MATTERS IN BATTERY AND SUPERCAPACITOR ELECTRODES (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsuo Yamada
  • 学会等名: The 19th International Conference on Solid State Ionics
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都府京都市）
  • 招待講演
• [学会発表] Exotic Redox Behaviors in Phosphates (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsuo Yamada
  • 学会等名: Lithium Battery Discussion (LiBD-6)
  • 発表場所: Palais des Congr&egrave;s（France, Bordeaux）
  • 招待講演
• [学会発表] エントロピー測定によるLixFePO4二相共存系の反応解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 甲斐和彦, 大久保將史, 大山剛輔, 西村真一, 山田裕貴 ,小林 陽, 宮代 一, 山田淳夫
  • 学会等名: 第15回化学電池材料研究会ミーティング
  • 発表場所: 日本化学会会館 （東京都千代田区）
• [学会発表] シアノ架橋錯体における2 相共存ナトリウムイオン挿入反応機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梶山智司,水野善文, 大久保將史, 朝倉大輔, 細野英司, 周豪慎, 西村真一, 山田淳夫
  • 学会等名: 第15回化学電池材料研究会ミーティング
  • 発表場所: 日本化学会会館 （東京都千代田区）
• [学会発表] Phase Diagram of Olivine NaxFePO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: Jiechen Lu, Sai-Cheong Chung, Shin-ichi Nishimura, Yuki Yamada, Atsuo Yamada
  • 学会等名: 7th International Conference on Materials for Advanced Technologies, ICMAT
  • 発表場所: Suntec (Singapore)
• [学会発表] Comparative Study On the Phase Diagram of AxFePO4 (A = Li, Na) (2013)
  • 著者名/発表者名: Jiechen Lu, Sai-Cheong Chung, Shin-ichi Nishimura, Atsuo Yamada
  • 学会等名: ECS 224th Meeting
  • 発表場所: The Hilton San Francisco Hotel(San Francisco)
• [学会発表] LixFePO4の非平衡電極反応解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大山剛輔
  • 学会等名: 電気化学会第80回大会
  • 発表場所: 宮城県仙台市
• [学会発表] Phase Diagram of Olivine NaxFePO4 (0<x<1) (2013)
  • 著者名/発表者名: Lu Jiechen
  • 学会等名: 電気化学会第80回大会
  • 発表場所: 宮城県仙台市
• [学会発表] Li_xFePO_4の反応機構に対する過電圧の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大山剛輔, 山田裕貴, 西村真一, 山田淳夫
  • 学会等名: 電気化学会第79会大会
  • 発表場所: 静岡県浜松市
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] 電位制御条件下の二相分離電極反応における初期核発生メカニズム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大山剛輔
  • 学会等名: 第53回電池討論会
  • 発表場所: 福岡県福岡市
• [学会発表] Reaction Mechanism of LixFePO4 Analyzed by Potential-Step Chronoamperometry (2012)
  • 著者名/発表者名: Gosuke Oyama
  • 学会等名: 222nd Meeting of ECS (PRiME 2012)
  • 発表場所: ハワイ ホノルル
• [学会発表] Reaction Mechanism of LixFePO4 Influenced by Amplitude of Overpotential (2012)
  • 著者名/発表者名: Gosuke Oyama
  • 学会等名: 16th International Meeting on Lithium Batteries (IMLB2012)
  • 発表場所: 韓国 済州島
• [学会発表] Phase Transitions During Electrochemical Reaction of Li2FeP2O7 (2012)
  • 著者名/発表者名: Shin-ich Nishimura
  • 学会等名: 16th International Meeting on Lithium Batteries (IMLB2012)
  • 発表場所: 韓国 済州島
• [学会発表] Li_xFePO_4の二相分離電極反応における核生成・成長速度論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大山剛輔, 山田裕貴, 夏井竜一, 西村真一, 山田淳夫
  • 学会等名: 第52回電池討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-10-19
• [学会発表] Li_xFePO_4の二相分離電極反応における核生成・成長速度諭 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田裕貴, 大山剛輔, 夏井竜一, 西村真一, 山田淳夫
  • 学会等名: 第7回固体イオニクスセミナー
  • 発表場所: 富山県氷見市
  • 年月日: 2011-09-04
• [学会発表] Kinetics of Nucleation and Growth in Two-phase Electrode Reaction of Li_xFePO_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: Gosuke Oyama, Yuki Yamada, Ryuichi Natsui, Shin-ichi Nishimura, Atsuo Yamada
  • 学会等名: International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT) 2011
  • 発表場所: シンガポール シンガポール
  • 年月日: 2011-06-27
• [備考] 山田・大久保研究室
  • URL: http://yamada-lab.t.u-tokyo.ac.jp/lecture/presentation/
• [備考] 山田淳夫研究室 研究成果
  • URL: http://www.yamada-lab.t.u-tokyo.ac.jp/publication.html
• [備考] 山田淳夫研究室 研究成果
  • URL: http://www.yamada-lab.t.u-tokyo.ac.jp/publication.html
• [備考]
  • URL: http://www.yamada-lab.t.u-tokyo.ac.jp/publication.html