多価金属負極を用いた二塩蓄電池・二液蓄電池の開発

• 研究課題/領域番号: 26289280
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属・資源生産工学
• 研究機関: 東北大学 (2016); 京都大学 (2014-2015)
• 研究代表者: 市坪 哲 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (40324826)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円); 2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: リチウム / マグネシウム / デュアルイオン / デュアルソルト / 蓄電池 / 金属負極 / 革新蓄電池 / 二塩 / 二液 / ロッキングチェア型 / 二塩蓄電池 / マグネシウムリチウム蓄電池 / デンドライトフリー / 二液電池 / ポストリチウム / 多価金属 / 塩析分離

研究成果の概要

蓄電池のエネルギー密度を向上させるために、もし負極にリチウム金属を使うことができれば、エネルギー密度の大幅な向上が期待できる。しかしながら、充電時にリチウムがデンドライト状に電析し、短絡やリチウムの脱落を引き起こすことが決定的な問題となっている。そこで本研究では、マグネシウムイオンおよびリチウムイオンの両者ともを電荷担体にするロッキングチェア型デュアルソルト・イオン蓄電池の新規提案した。このロッキングチェア型デュアルソルト蓄電池では、デンドライト析出を抑制できるMg-Li合金負極を利用することにより、エネルギー密度の飛躍的な向上が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Constructing metal-anode rechargeable batteries utilizing concomitant intercalation of Li-Mg dual cations into Mo6S8 (2017)
  • 著者名/発表者名: Hongyi Li, Tetsu Ichitsubo, Shunsuke Yagi and Eiichiro Matsubara
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry A 巻: 5 号: 7 ページ: 3534-3540
  • DOI: 10.1039/c6ta10663c
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Toward "Rocking-chair type" Mg-Li Dual-salt Battery (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ichitsubo, S. Okamoto, T. Kawaguchi, Y. Kumagai, F. Oba, S. Yagi, N. Goto, T. Doi, E. Matsubara
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry A 巻: 3 号: 19 ページ: 10188-10194
  • DOI: 10.1039/c5ta01365h
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Feasibility of MetalAnode Rechargeable Battery: Toward "RockingChair" Type MgLi DualSalt Batteries (2016)
  • 著者名/発表者名: Li Hongy
  • 学会等名: The Electrochemical Society
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2016-10-02
  • 国際学会