| 研究課題/領域番号 |
17K19174
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
杉本 渉 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (20313843)
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| 研究分担者 |
菊地 隆司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40325486)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| キーワード | 無機工業化学 / セラミックス / 化学工学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究ではレドックスキャパシタ反応を利用したLi回収技術の概念立証とこの反応を活かした流動層CDI（capacitive de-ionization）を確立することを目的としている。流動層CDIの材料開発と反応解析として、ハーフセルによる多孔質スラリー電極材料と水系電解液中に溶解した酸化還元活性種が共存する環境での電気化学特性を評価した結果、ミクロ細孔に酸化還元活性種が高濃度でトラップされ、高速な電極反応が進行することを見出した。また、LiMn2O4スラリーを用いた流動層CDI試験の結果、LiMn2O4微粒子が選択的にLiイオンを吸着することを見出した。
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| 自由記述の分野 |
電気化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Liイオン電池の急速な普及にともない，資源の枯渇の危険性が懸念されている。現在，Liは塩湖から主に蒸発やイオン交換により回収されているが，回収に長時間を要することや環境負荷が大きいことが課題である。本研究ではLiイオンを選択的に吸着できるレドックス活性な電極材料を電解液中に分散させ、高効率、急速、大規模回収可能な流動層電解へ展開することを展望している。本課題で得られた知見は、材料化学，物理化学，化学工学的な新規性のみならず、社会的に要望が高い有用資源Liを経済的な方法で回収する技術を提案でき、学術的ならびに工学的にインパクトのある成果である。
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