マグネシウム複酸化物ナノ材料の構造・粒径制御と二次電池正極特性に関する研究

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H06515
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: デバイス関連化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小林 弘明 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (90804427)
• 研究期間 (年度): 2017-08-25 – 2019-03-31
• キーワード: 二次電池 / ナノ材料 / 正極材料

研究成果の概要

次世代蓄電池として注目されているマグネシウム二次電池に利用可能な正極材料、マグネシウムマンガンスピネル酸化物(MgMn2O4)ナノ材料の合成法を探索、室温で動作可能な正極材料開発を目指した。アルコール還元法及びホットインジェクション法の２種類の溶液プロセスにより10 nm以下の極めて小さなMgMn2O4ナノ粒子が得られた。合成条件の最適化により室温で充放電が可能な正極材料の開発に成功した。

自由記述の分野

化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

マグネシウム二次電池正極はマグネシウムイオンの小さい固体内拡散係数を原因とする低い出力密度が課題であり、実用化には拡散速度を上げるために高温作動が必須であった。本研究で合成された材料を正極に用いることで、低い出力特性を改善、マグネシウム二次電池の室温動作が可能となった。本研究成果によりマグネシウム二次電池の実用化に向け大きく進展したと言える。