ナトリウム含有傾斜SEIを用いた高サイクル安定性カリウムイオン電池の設計

• 研究課題/領域番号: 24KF0072
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 外国
• 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: 早稲田大学
• 研究代表者: 菅原 義之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50196698)
• 研究分担者: ZHANG WENYANG 早稲田大学, 理工学術院, 外国人特別研究員
• 研究期間 (年度): 2024-04-23 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 2025年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2024年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)

研究開始時の研究の概要

本研究では、カリウム金属電池の集電体として傾斜型コアシェル構造を創出する。この構造はナトリウムやカリウムに対して高い親和性を示すことから、構造の内部にまでこれらを取り込むことができ、これらを安全に安定して貯蔵することができる。カリウム金属電池の集電体として使用する前に、この構造にナトリウムを導入することで安定な固体電解質界面を外表面に形成させ、これが高い安定性をもたらす。この構造はカリウムの取り込みによる被覆を促進し、かつ体積変化も吸収できる。また、前もって導入するナトリウムはデンドライトなどの不規則な析出を抑制するだけでなく、カリウム金属電池のサイクル特性を向上させる。