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イオン液体含有疑似固体電解質を利用した全固体型多価イオン金属二次電池の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25630437
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 エネルギー学
研究機関東北大学

研究代表者

宇根本 篤  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 講師 (10551525)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015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)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードイオン液体 / 疑似固体電解質 / 無機固体電解質 / 錯体水素化物 / 多価イオン電池 / 硫黄正極 / 金属負極 / 高エネルギー密度 / 蓄電池 / 錯体水素化物固体電解質
研究成果の概要

本研究課題では,次世代電池のひとつとして期待されている全固体多価イオン金属二次電池への応用を目指し,従来の液系よりも安全であり,取り扱いの簡便な固体電解質の開発を目的とした.(1)イオン液体とヒュームドシリカナノ粒子からなる疑似固体電解質と(2)錯体水素化物固体電解質を開発した.これに加えて,高エネルギー密度化に必要不可欠である硫黄正極と,導電助剤である炭素材料の複合化手法を開発した.モデルとして金属リチウム負極を使用する全固体リチウム硫黄電池を試作しその電池特性を評価したところ,高エネルギー密度で良好な繰り返し特性が得られた.今後は,マグネシウムイオン伝導体を探索し,デバイス化を目指す.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Complex hydrides for electrochemical energy storage2014

    • 著者名/発表者名
      A. Unemoto, M. Matsuo, S. Orimo
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials (Feature Article)

      巻: 111 号: 16 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1002/adfm.201303147

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of bulk-type all-solid-state lithium-sulfur battery using LiBH4 electrolyte2014

    • 著者名/発表者名
      A. Unemoto, S. Yasaku, G. Nogami, M. Tazawa, M. Taniguchi, M. Matsuo, T. Ikeshoji, S. Orimo
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 105 号: 8 ページ: 083901-083901

    • DOI

      10.1063/1.4893666

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of high capacity all-solid-state lithium battery using quasi-solid-state electrolyte containing tetraglyme-Li-TFSA equimolar complexes2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Unemoto, Yoshiyuki Gambe, Daiki Komatsu, Itaru Honma
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of lithium-sulfur batteries using room temperature ionic liquid-based quasi-solid-state electrolytes2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Unemoto, Hideyuki Ogawa, Yoshiyuki Gambe, Itaru Honma
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 125 ページ: 386-394

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2014.01.105

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Complex hydrides as solid-state electrolytes for rechargeable batteries2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Unemoto, Motoaki Matsuo, Tamio Ikeshoji, Shin-ichi Orimo
    • 学会等名
      化学工学会第80年会(国際シンポジウム)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 錯体水素化物固体電解質を利用した次世代型全固体蓄電池の開発2014

    • 著者名/発表者名
      宇根本篤,松尾元彰,折茂慎一
    • 学会等名
      金属材料研究所第128回講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Complex hydrides for all-solid-state energy devices2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Unemoto, Motoaki Matsuo, Tamio Ikeshoji, Shin-ichi Orimo
    • 学会等名
      Second International Conference of Young Researchers on Advanced Materials (IUMRS-ICYRAM 2014)
    • 発表場所
      Haikou, China
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 錯体水素化物固体電解質を利用した次世代全固体リチウム電池の開発2014

    • 著者名/発表者名
      宇根本篤,松尾元彰,池庄司民夫,折茂慎一
    • 学会等名
      日本金属学会水素化物に関わる次世代学術・応用展開研究会第1回研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Complex hydrides for all-solid-state rechargeable battery electrolytes2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Unemoto, Motoaki Matsuo, Tamio Ikeshoji, Shin-ichi Orimo
    • 学会等名
      Eleventh International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 錯体水素化物固体電解質を用いた高エネルギー密度型バルク全固体Li-S電池の開発2014

    • 著者名/発表者名
      宇根本篤,矢作駿,野上玄器,田沢勝,谷口貢,松尾元彰,池庄司民夫,折茂慎一
    • 学会等名
      2014年電気化学会秋季大会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2014-09-27 – 2014-09-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 錯体水素化物固体電解質を用いた高エネルギー密度型バルク全固体リチウムー硫黄電池の開発2014

    • 著者名/発表者名
      宇根本篤,矢作駿,野上玄器,田沢勝,谷口貢,松尾元彰,池庄司民夫,折茂慎一
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Complex hydrides for electrochemical energy storage2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Unemoto
    • 学会等名
      AIMR Tohoku University–NCTU Joint Workshop on Fusion of Mathematics, Nano-Materials, and Nano-Devices
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Advanced research on complex hydrides for electrochemical energy storage2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Unemoto, Syun Yasaku, Motoaki Matsuo, Genki Nogami, Masaru Tazawa, Mitsugu Taniguchi, Tamio Ikeshoji, Shin-ichi Orimo
    • 学会等名
      1st International Symposium on Energy Challenges & Mechanics
    • 発表場所
      Aberdeen, UK
    • 年月日
      2014-07-08 – 2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Complex hydride electrolytes for all-solid-state rechargeable battery2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Unemoto, Motoaki Matsuo, Tamio Ikeshoji, Shin-ichi Orimo
    • 学会等名
      Took University & GREEN Joint Symposium (The 8th GREEN Symposium)
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2014-06-02 – 2014-06-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of room temperature ionic liquid based quasi-solid-state electrolyte and its application to all-solid-state lithium rechargeable battery2013

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Unemoto, Daiki Komatsu, Takahiro Matsuo, Hideyuki Ogawa, Yoshiyuki Gambe, Itaru Honma
    • 学会等名
      International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of all-solid-state lithium-sulfur battery using room temperature ionic liquid based quasi-solid-state electrolytes2013

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Ogawa, Yoshiyuki Gambe, Atsushi Unemoto, Itaru Honma
    • 学会等名
      19th International Conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Quasi-solid-state glyme-Li-salt equimolar complex electrolyte for battery application2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Matsuo, Atsushi Unemoto, Hideyuki Ogawa, Yoshiyuki Gambe, Itaru Honma
    • 学会等名
      19th International Conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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