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プルシャンブルー類似体へのナトリウムイオンインターカレーション

研究課題

研究課題/領域番号 25620036
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機化学
研究機関筑波大学

研究代表者

守友 浩  筑波大学, 数理物質系, 教授 (00283466)

研究協力者 柴田 恭幸  筑波大学, 数理物質系, 研究員 (30758264)
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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード二次電池 / 元素戦略 / 配位高分子 / エネルギー貯蔵 / Prussian blue analogues / secondary battery / ion intercalation / プルシャンブルー類似体 / Naイオン二次電池 / Naイオンターカレーション
研究成果の概要

マンガンおよびコバルトプルシャンブルー薄膜を作製し、これらの材料がナトリウムイオン二次電池セル内で高い容量と起電力を示すことを見出した。さらに、Naイオン濃度の関数としてホスト格子の構造および遷移金属の価数を決定し、充放電プロセスにともなう構造・電子状態の変化を明らかにした。これらのデータは、放射光X線回折および放射光X線吸収実験により得た。本研究により、配位高分子化合物が次世代二次電池であるナトリウムイオン二次電池正極材料として有効であることが示された。

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

    (37件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 5件) 図書 (3件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Fast discharge process of layered cobalt oxides due to high Na+ diffusion2015

    • 著者名/発表者名
      T. Shibata, Y. Fukuzumi, W. Kobayashi, and Y. Moritomo
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 5 号: 1 ページ: 9006-9006

    • DOI

      10.1038/srep09006

    • NAID

      120007130325

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Erratum: "Sodium Ion Diffusion in Layered NaxCoO22015

    • 著者名/発表者名
      T. Shibata, W. Kobayashi, and Y. Moritomo
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 8 号: 2 ページ: 029201-029201

    • DOI

      10.7567/apex.8.029201

    • NAID

      210000137413

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Erratum: "Sodium ion diffusion in layered NaxMnO2 (0.49<= x <=0.75): Comparison with NaxCoO22015

    • 著者名/発表者名
      T. Shibata, W. Kobayashi, and Y. Moritomo
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 8 号: 2 ページ: 029202-029202

    • DOI

      10.7567/apex.8.029202

    • NAID

      210000137414

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Sodium ion diffusion in layered NaxMnO2 (0.49<= x <=0.75): Comparison with NaxCoO22014

    • 著者名/発表者名
      T. Shibata, W. Kobayashi, and Y. Moritomo
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 7 号: 6 ページ: 067101-067101

    • DOI

      10.7567/apex.7.067101

    • NAID

      210000137146

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrochemical, structural, and electronic properties of Mn–Co hexacyanoferrates against Li concentration2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kurihara and Y. Moritomo
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53 号: 6 ページ: 067101-067101

    • DOI

      10.7567/jjap.53.067101

    • NAID

      210000144048

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ionic model approach to battery voltage of NaMO22014

    • 著者名/発表者名
      W. Kobayashi, and Y. Moritomo
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 10 ページ: 104712-104712

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.104712

    • NAID

      210000133312

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ultrafast cation intercalation in nanoporous nickel hexacyanoferrate2014

    • 著者名/発表者名
      T. Shibata and Y. Moritomo
    • 雑誌名

      Chem Comm.

      巻: 50 号: 85 ページ: 12941-12941

    • DOI

      10.1039/c4cc04564e

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synchrotron-Radiation X-Ray Investigation of Li^+/Na^+ Intercalation into Prussian Blue Analogues2013

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Moritomo, Masamitsu Takachi, Yutaro Kurihara and Tomoyuki Matsuda
    • 雑誌名

      Advances in Materials Science and Engineering

      巻: Volume2013 ページ: 967285-967285

    • DOI

      10.1155/2013/967285

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Properties of Manganese Hexaqyanoferrates against Li Concentration2013

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Kurihara, Tomoyuki Matsuda, Yutaka Moritomo
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 1R ページ: 17301-17301

    • DOI

      10.7567/jjap.52.017301

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural, Electronic, and Electrochemical Properties of LixCo[Fe(CN)6]0:902.9H2O2013

    • 著者名/発表者名
      Masamitsu Takachi, Tomoyuki Matsuda, and Yutaka Moritomo
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 4R ページ: 44301-44301

    • DOI

      10.7567/jjap.52.044301

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Redox Reactions in Prussian Blue Analogue Films with Fast Na+ Intercalation2013

    • 著者名/発表者名
      M. Takachi, T. Matsuda, and Y. Moritomo
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 9R ページ: 90202-90202

    • DOI

      10.7567/jjap.52.090202

    • NAID

      210000142777

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Li+; Intercalation of Manganese Ferrocyanide as Investigated by In situ Valence-Differential Absorption Spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Moritomo, K. Wakaume, M. Takachi, X.-H. Zhu, and H. Kamioka
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 82 号: 9 ページ: 94710-94710

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.094710

    • NAID

      40019788714

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] high Na-ion diffusion constant in cathode materials for SIB2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Moritomo
    • 学会等名
      CENIDE-CNMM-TIMS Joint Symposiu
    • 発表場所
      ディスブルク(ドイツ)
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Diffusion constant of Li+/Na+ in Prussian Blue analogues2015

    • 著者名/発表者名
      M. Takachi Y. Fukuzumi, and Y. Moritomo
    • 学会等名
      CENIDE-CNMM-TIMS Joint Symposium
    • 発表場所
      ディスブルク(ドイツ)
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Niプルシャンブルー類似体における高速インターカレーション2015

    • 著者名/発表者名
      柴田 恭幸, 濱口 純, 守友 浩
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会応用物理学会
    • 発表場所
      東海大学(平塚)
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] P2型NaxCoO2薄膜電極の放電曲線のレート依存性2015

    • 著者名/発表者名
      柳田 歩, 柴田 恭幸, 小林 航, 守友 浩
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会応用物理学会
    • 発表場所
      東海大学(平塚)
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] エネルギー変換・貯蔵部門2015

    • 著者名/発表者名
      守友 浩
    • 学会等名
      CiRfSEシンポジウム
    • 発表場所
      筑波大学(つくば)
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] P2型NaxMO2の結晶構造の温度依存性2015

    • 著者名/発表者名
      赤羽 隆弘, 柳田 歩, 小林 航, 守友 浩
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会応用物理学会
    • 発表場所
      東海大学(平塚)
    • 年月日
      2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 層状酸化物AMO2の電子レベルの構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      守友 浩、柴田恭幸、小林渡、西堀英治
    • 学会等名
      第55回電池討論会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] プルシャンブルー類似体のイオン拡散係数2014

    • 著者名/発表者名
      高地 雅光, 守友 浩
    • 学会等名
      第55回電池討論会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Co-Mnプルシャンブルー類似体の電気化学特性2014

    • 著者名/発表者名
      守友 浩、栗原佑太郎
    • 学会等名
      第55回電池討論会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2014-11-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] NaxMO2(M=Co,Mn)薄膜における電気化学特性2014

    • 著者名/発表者名
      柴田 恭幸, 小林 航, 守友 浩
    • 学会等名
      第55回電池討論会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] イオンモデルによるO3型層状酸化物の電位の考察2014

    • 著者名/発表者名
      小林 航, 守友 浩
    • 学会等名
      第55回電池討論会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] O3型NaCoO2薄膜の電気化学特性2014

    • 著者名/発表者名
      柴田恭幸,小林 航,守友 浩
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Sodium ion diffusion in layered NaxCoO22014

    • 著者名/発表者名
      柴田恭幸
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Structural and electronic properties of several cathode materials for sodium-ion secondary batteries2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Moritomo
    • 学会等名
      TNS'14
    • 発表場所
      筑波大学(つくば)
    • 年月日
      2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Prussian blue analogues as promissing cathode candidates for Na+ secondary battery2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Moritomo
    • 学会等名
      TJSST201
    • 発表場所
      チュニス(チュニジア)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Prussiona blue analogues as promissing cathode candidates for Na+ secondary battery2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Moritomo
    • 学会等名
      電池討論会(国際セッション)
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] プルシャンブルー類似体の負の熱膨張効果2013

    • 著者名/発表者名
      守友浩
    • 学会等名
      物理学会シンポジウム
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] コバルトプルシャンブルー薄膜の電気化学特性2013

    • 著者名/発表者名
      高地雅光, 松田智行, 守友 浩
    • 学会等名
      電池討論会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Prussiona blue analogues as promissing cathode candidates for Li+ and Na+ secondary battery

    • 著者名/発表者名
      Y, Moritomo
    • 学会等名
      ISIS17
    • 発表場所
      仙台国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 放射性物質の吸着・除染および耐放射線技術における材料・施工・測定の新技術2015

    • 著者名/発表者名
      末吉 知カ也、(他117名)、守友 浩
    • 総ページ数
      633
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 次世代蓄電池の【最新】材料技術と性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 登 他、守友 浩
    • 総ページ数
      829
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 『次世代蓄電池の【最新】材料技術と性能評価』の一部2013

    • 著者名/発表者名
      守友 浩、他134名
    • 総ページ数
      800
    • 出版者
      (株)技術情報協会
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 守友研究室

    • URL

      http://www.u.tsukuba.ac.jp/~moritomo.yutaka.gf/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] ナトリウムイオン二次電池用負極、ナトリウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池用負極、リチウムイオン二次電池2014

    • 発明者名
      守友 浩、柴田恭幸
    • 権利者名
      筑波大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-222946
    • 出願年月日
      2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 水溶性放射性物質の除去・濃縮装置および水溶性放射性物質の除去・濃縮方法2014

    • 発明者名
      守友 浩、濱口純、柴田恭幸
    • 権利者名
      筑波大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-259441
    • 出願年月日
      2014-12-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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