レドックス準位チューニングによる新規高電位塩化物電極活物質の設計と創成

• 研究課題/領域番号: 24K17755
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 谷端 直人 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30803803)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024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); 2028年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2027年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2026年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: レドックス準位チューニング / 塩化物 / 電極

研究開始時の研究の概要

リチウムイオン電池の更なる高電圧化の要求に対して、高電位を示す遷移金属塩化物電極活物質が近年注目されている。その中で、塩化物イオンのレドックスによる塩素分子 (Cl2) 脱離が劣化要因となっている。本研究では、Cl2脱離可否の決定因子は、遷移金属のレドックス準位 (作動電位) の軌道における塩素の電子濃度であるという仮説に対し、その濃度を塩化物中の塩素のアニオン置換によりチューニングすることで検証していく。その上で、Cl2が脱離しない高電位電極活物質の設計指針を確立し、リチウムイオン電池の高エネルギー密度化に資する新規高電位塩化物材料を創製する。