| 研究課題/領域番号 |
17F17717
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
萩原 理加 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (30237911)
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| 研究分担者 |
CHEN ZHENGFEI 京都大学, エネルギー科学研究科, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2017-07-26 – 2020-03-31
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| キーワード | イオン液体 / 配位子 / フッ化物イオン |
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| 研究実績の概要 |
イオン液体は電力貯蔵用の大型蓄電デバイスである二次電池やキャパシタの安全性の向上を目的として、安全性の高い電解質として期待されている。。二次電池用としてはリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池、アニオンシャトル型電池などへの適用が期待できる。イオン液体の一種としてこれまでに、金属カチオンにグライムなどのエーテルを配位させ、カチオンーアニオン間の静電相互作用を弱めて液体化を実現した例が報告されているが、サイズの小さな単原子アニオンであるフッ化物イオンに配位子を配位させ、錯アニオンとすることにより安定なイオン液体を合成した例は見られない。これはフッ化物イオンの塩基性が強いため、出発物質であるフッ化物自体が不安定であり、配位子と錯化後も、錯化能力が充分でないと徐々にカチオンを攻撃し、分解が起こるためである。出発物質として四級アルキルアンモニウムの臭化物を原料とし、配位子を兼ねた溶媒中でフッ化銀AgFと反応させることにより、フッ化物アニオンと臭化物アニオンを交換し、同時にフッ化物アニオンを錯アニオンとして安定化させ、系からAgBrを沈殿として分離することによりイオン液体を得ることに成功した。今年度はカチオンとしてはジアルキルイミダゾリウムカチオン、フッ化物イオンへの配位子としてはエチレングリコールを選択し、室温で液体状態を保ちかつアニオンに配位していないエチレングリコールがNMR等で観測されない、いわゆるゼロソルベント状態のイオン液体が生成していることを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の目的である、フッ化物アニオンに配位子してエチレングリコールを配位させた、イミダゾリウムフッ化物のイオン液体の合成に成功している。
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| 今後の研究の推進方策 |
生成したアニオン溶媒和型のイミダゾリウムフッ化物イオン液体のフッ化物アニオンとカチオン、配位子の相互作用を1H-NMRや19F-NMRにより解明する。また粘性率やイオン伝導率や磁場勾配NMRによるイオンの拡散係数測定など、このイオン液体の諸物性を明らかにする。また、他のアンモニウムカチオンや配位子を用いたいイオン液体の合成を行う。
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