大容量な次世代Li蓄電池を実現に導く3D骨格ポリアニオン系窒化物正極の開発

• 研究課題/領域番号: 25K00048
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26020:無機材料および物性関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 石井 暁大 東北大学, 工学研究科, 助教 (90898438)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2029年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2028年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2027年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2026年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2025年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
• キーワード: 二次電池 / 正極 / 窒化物

研究開始時の研究の概要

カーボンニュートラル社会実現へのカギの一つは、Li蓄電池の飛躍的な高エネルギー密度化だが、Li+脱挿入容量の大きな正極材料の開発は難航している。窒化物系電極は大容量だが、Li+脱挿入電位が1 V以下と低いため普通は負極材料として研究される。だが、窒化物イオンを陽性原子に配位させポリアニオン化すれば、N 2p準位が低下して正極材料になり得る。本研究では、強固な3次元骨格からなるポリアニオン系窒化物を合成し、安定な大容量正極の実現に挑む。本研究で、蓄電池分野での新しい研究潮流「ポリアニオン系窒化物正極」の創成を目指す。