多孔質炭素へのシリコンおよび熱分解炭素被覆によるリチウムイオン電池負極材料の合成

• 研究課題/領域番号: 24K08589
• 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: 愛知工業大学
• 研究代表者: 大澤 善美 愛知工業大学, 工学部, 教授 (80278225)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: リチウムイオン電池 / 炭素負極 / シリコン / 熱分解炭素 / CVD

研究開始時の研究の概要

本研究では、リチウムイオン電池負極の特性向上を目的に、多孔質炭素を活物質かつ導電ネットワーク用の骨格として用いて、高容量化が期待できるシリコンを複合し、続いて気相原料から高結晶性熱分解炭素を被覆した新規負極材料を合成する。多孔質構造と強固な導電用ネットワーク構造の負極としてのサイクル寿命に対する効果を解明し、最大の性能を引き出すための最適構造を構築する。最終的には、現在の負極である黒鉛を凌ぐ容量を有し充放電サイクル劣化も小さく、また、電解液の分解が抑制され、容量ロスが小さく安全性に優れるという特性を合わせ持った負極材料を開発する。