溶解度の化学に立脚した高エネルギー密度レドックスフロー電解液の開発

• 研究課題/領域番号: 23K04918
• 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36020:エネルギー関連化学
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 岡澤 厚 早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (30568275)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: レドックスフロー電池 / 溶解度 / 金属錯体 / 電解液 / 有機ラジカル

研究開始時の研究の概要

再生可能エネルギー貯蔵システムとして期待されるレドックスフロー電池の電解液について、有機元素・コモンメタルによる新規活物質を開発し、分子への置換基効果・非対称性導入によって「高濃度化」＝「高エネルギー密度化」を目指す。これまでの安定有機ラジカルの研究から、錯形成による安定化を適用することで活物質のサイクル耐久性向上を目指す。加えて、類似した活物質や支持電解質を複数混合させることによる「高エントロピー電解液」の概念によって、溶解度の飛躍的な向上を目指す。また、実験と量子化学計算で求まる記述子を使った機械学習によるモデル化によって、分子論的な溶解度の解釈を試みる。