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水素結合を用いたデカップル系イオン伝導体の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25620008
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関東北大学

研究代表者

河村 純一  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (50142683)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードリチウム電池 / 過冷却液体 / ガラス転移 / デカップリング / 水素結合 / 高分子固体電解質 / イオン伝導 / NMR / 拡散係数 / リチウムイオン電池 / デカップル / 超イオン導電体 / トレハロース
研究成果の概要

有機分子とリチウム塩の溶融状態から過冷却液体・ガラス状態に至るまでのリチウムイオン伝導度におよぼす水素結合の影響について、イオン伝導度と核磁気共鳴(NMR)による検討を行った。通常、リチウムイオンは有機分子中の酸素に配位結合するため、ガラス状態では運動が凍結してイオン伝導性を示さないが、酸素位を水素結合でつなぐ事により過剰なリチウムイオンはガラス状態でも移動しやすくなる。一方で、水素結合の解離によるプロトン伝導も発現し、両者が競合する。この現象は、トレハロース・水・ヨウ化リチウムからなる三元系で明瞭に観察され、また水素結合を含む様々な高分子電解質でも見られる事が分かった。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A study on polymer blend electrolyte based on PVA/PVP with proton salt2014

    • 著者名/発表者名
      N. Rajeswari, S. Selvasekarapandian, C. Sanjeeviraja, J. Kawamura, S. Asath Bahadur
    • 雑誌名

      Polymer Bulletin

      巻: 71 号: 8 ページ: 1061-1080

    • DOI

      10.1007/s11581-012-0838-1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear Magnetic Resonance Study of Lithium-Ion Batteries2014

    • 著者名/発表者名
      Miwa Murakami, Yoshiki Iwai, Junichi Kawamura
    • 雑誌名

      Nanoscale Technology for Advanced Lithium Batteries Nanostructure Science and Technology, Springer

      巻: 1 ページ: 143-165

    • DOI

      10.1007/978-1-4614-8675-6_12

    • ISBN
      9781461486749, 9781461486756
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Lithium Polymer Battery Based on PVA: PVP: Li X (X=ClO4-, NO3-) Polymer Blend Electrolyte2014

    • 著者名/発表者名
      N. Rajeswari, S. Selvasekarapandian, S. Asath Bahadur, J. Kawamura and S. R. S. Prabaharan
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI 2014)

      巻: 1 ページ: 63-71

    • DOI

      10.3850/978-981-09-1137-9_087

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of diffusion coefficient of anhydrous trehalose glasses by using PFG-NMR spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      Hyun-Joung Kwon, Reiji Takekawa, Junichi Kawamura and Michio Tokuyama
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1518 ページ: 503-506

    • DOI

      10.1063/1.4794624

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural, vibrational, thermal, and electrical properties of PVA/PVP biodegradable polymer blend electrolyte with CH3COONH42013

    • 著者名/発表者名
      N. Rajeswari, S. Selvasekarapandian, S. Karthikeyan, C. Sanjeeviraja, Y. Iwai, J. Kawamura
    • 雑誌名

      Ionics

      巻: 19 号: 5 ページ: 1105-1113

    • DOI

      10.1007/s00289-014-1111-8

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proton-Conducting Polymer Electrolyte Based on PVA-PAN Blend Polymer Doped with NH4NO32013

    • 著者名/発表者名
      S. Sivadevi, S. Selvasekarapandian, S. Karthikeyan, N. Vijaya, F. Kingslin Mary Genova, C. Sanjeeviraja, H. Nithya, Iwai Junichi Kawamura
    • 雑誌名

      Int. J. Electroact. Mater.

      巻: 1 ページ: 64-70

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural, Thermal, Morphological and Electrical Conductivity Analysis of Proton Conducting Tri Block Copolymer P(VdCl-Co-AN-Co-MMA) Based Electrolytes2013

    • 著者名/発表者名
      D. Inbavalli S. Selvasekarapandian, C. Sanjeeviraja, R. Baskaran, Junichi Kawamura, Yoshitake Masuda
    • 雑誌名

      Int. J. Electroact. Mater

      巻: 1 ページ: 71-78

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [図書] 14th Asian Conference on Solid State Ionics; Solid State Ionics from Lab to Fab2014

    • 著者名/発表者名
      S. Adams, J. Kawamura
    • 総ページ数
      762
    • 出版者
      Research Publishing, Singapore
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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