| 研究課題/領域番号 |
17H03072
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子化学
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
小柳津 研一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90277822)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 電荷授受 / 電荷貯蔵 / 双安定性 / レドックス / 有機活物質 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，電気化学的な可逆性を示す電荷授受席を高密度に置換した非晶質ポリマーにおける電荷の輸送・貯蔵過程を基礎的に追究し，高分子のレドックス双安定性に関する一般性ある概念を導出することを目的として展開した。
具体的には，電荷授受席として適用できる化学構造を整理し，これを当重量小さく(モノマー単位で密度高く)有するポリマーを合成した。また，π共役系を組み込んだ分子レベルの複合電極を用いると，電荷輸送効率が高まることを示した。これらを基盤に，電荷の高密度貯蔵や高速充電を可能とする電位駆動メディエータなど多様な実例を見出し，レドックス双安定性に特徴づけられた機能性高分子の一群として定着させた。
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| 自由記述の分野 |
高分子化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，有機ポリマーによる電荷貯蔵を可能とする基本的な考え方であるレドックス双安定性の概念確立とその有用性の実証を通して，有機物に蓄電を担わせる方法を示した点に学術的意義がある。従来の無機材料における廃棄手順の難しさと資源の限界は明白であり、有機物の波及効果と意義は大きい。特に顕著な特性を示した実例として，一連のn型(すなわち電気的中性分子からポリアニオンを与える)ポリマーが挙げられる。その繰返し単位の分子量Mを低く抑え，電位を指標に起電力Uを高めることによってエネルギー密度(= nFU/Σ(M))を増加させると，ロッキングチェア型電荷補償により高電圧・高容量を担うことが明確になった。
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