有機活物質によるリチウム二次電池レアメタル正極の代替

• 研究課題/領域番号: 24750191
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 八尾 勝 独立行政法人産業技術総合研究所, ユビキタスエネルギー研究部門, 主任研究員 (30510060)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013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); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: リチウム二次電池 / 有機活物質 / レアメタル代替 / レアメタルフリー

研究概要

リチウム二次電池の電極材料として通常用いられているレアメタル酸化物を，酸化還元活性な有機物で完全に代替することで，低環境負荷な二次電池を創出できる。本研究では，高容量活物質であるベンゾキノン誘導体を用いた電極の長寿命化に取り組んだ。幾つかの誘導体を合成-検討したところ，電極材料の電解液への溶解性と電極寿命とには相関があることを見出し，特にイオン性置換基の導入が長寿命化と高容量化の両立に対して有効であることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Long cycle-life organic electrode material based on an ionic naphthoquinone derivative for rechargeable batteries (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaru Yao, Tatsuhiro Numoto, Miho Araki, Hisanori Ando, Hiroyuki T . Takeshita, Tetsu Kiyobayashi
  • 雑誌名: Energy Procedia 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dialkoxybenzoquinone-type active materials for rechargeable lithium batteries : the effect of the alkoxy group length on the cycle-stability (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaru Yao, Hisanori Ando, Tetsu Kiyobayashi
  • 雑誌名: Energy Procedia 巻: 34 ページ: 880-887
  • DOI: 10.1016/j.egypro.2013.06.825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dialkoxybenzoquinone-type active materials for rechargeable lithium batteries: the effect of the alkoxy group length on the cycle-stability (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaru Yao, Hisanori Ando, Tetsu Kiyobayashi
  • 雑誌名: Energy Procedia 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long cycle-life organic electrode material based on an ionic naphthoquinone derivative for rechargeable batteries
  • 著者名/発表者名: Masaru Yao, Tatsuhiro Numoto, Miho Araki, Hisanori Ando, Hiroyuki T . Takeshita, Tetsu Kiyobayashi
  • 雑誌名: Energy Procedia 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Redox Active Oligomers Synthesized from Anthraquinone for Use in Rechargeable Lithium Batteries (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaru Yao, Hisanori Ando, Tetsu Kiyobayashi
  • 学会等名: 17^<th> International Meeting on Lithium Batteries (IMLB2014)
  • 発表場所: Como, Italy
  • 年月日: 2014-06-10
• [学会発表] Redox active oligomers synthesized from anthraquinone for use in rechargeable lithium batteries (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaru Yao, Hisanori Ando, Tetsu Kiyobayashi
  • 学会等名: 17th International Meeting on Lithium Batteries (IMLB 2014)
  • 発表場所: Como, Italy
• [学会発表] Long cycle-life organic electrode material based on an ionic naphthoquinone derivative for rechargeable batteries (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaru Yao, Tatsuhiro Numoto, Miho Araki, Hisanori Ando, Hiroyuki T . Takeshita, Tetsu Kiyobayashi
  • 学会等名: 11^<th> Eco-Energy and Materials Science and Engineering Symposium (EMSES 2012)
  • 発表場所: Phuket, Thailand
  • 年月日: 2013-12-20
• [学会発表] Long cycle-life organic electrode material based on an ionic naphthoquinone derivative for rechargeable batteries (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaru Yao, Tatsuhiro Numoto, Miho Araki, Hisanori Ando, Hiroyuki T . Takeshita, Tetsu Kiyobayashi
  • 学会等名: 11th Eco-Energy and Materials Science and Engineering Symposium (EMSES 2013)
  • 発表場所: Phuket, Thailand
• [学会発表] Dialkoxybenzoquinone-type active materials for rechargeable lithium batteries : the effect of the alkoxy group length on the cycle-stability (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaru Yao, Hisanori Ando, Tetsu Kiyobayashi
  • 学会等名: 10^<th> Eco-Energy and Materials Science and Engineering Symposium (EMSES 2012)
  • 発表場所: Ubon-ratchathani, Thailand
  • 年月日: 2012-12-06
• [学会発表] Dialkoxybenzoquinone-type Active Materials for Rechargeable Lithium Batteries: the Effect of the Alkoxy Group Length on the Cycle-stability (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaru Yao, Hisanori Ando, Tetsu Kiyobayashi
  • 学会等名: 10th Eco-Energy and Materials Science and Engineering Symposium (EMSES 2012)
  • 発表場所: Ubon-ratchathani, Thailand
• [備考] 新エネルギー媒体研究グループ
  • URL: http://unit.aist.go.jp/ubiqen/gne/index.html