• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 実績報告書

アルミニウム電池における根源的課題への”めっき”からのアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 18H01751
研究機関京都大学

研究代表者

平藤 哲司  京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (70208833)

研究分担者 三宅 正男  京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (60361648)
池之上 卓己  京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00633538)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードイオン液体 / 電析 / めっき / 溶存酸素
研究実績の概要

有機カチオンが異なる4種のクロロアルミネートイオン液体を用い、アルゴン雰囲気中および乾燥空気中でのアルミニウム電析を行い、溶存酸素がアルミニウムの電析挙動に及ぼす影響を調べた。各イオン液体中の飽和溶存酸素量を電気化学的手法によって測定するとともに、溶存酸素存在下でのアルミニウム電析挙動が、カチオン種によって異なることを明らかにし、その違いの原因を解析することで、反応メカニズムの解明に迫った。
これらの解析に基づき、新しいアルミニウム電解浴であるアミド系電解液中の電気化学反応について調べた。その結果、アミド系電解液を用いれば、酸素存在下でも平滑で均一なアルミニウム膜が電析できることが明らかとなった。本浴の長期安定性についても確認した。さらに、各種分光学測定により、酸素存在下での電気化学反応に伴う溶存イオン種の状態変化について解析を行った。その結果、アルミニウムイオン種の状態は酸素の影響をほとんど受けない一方で、有機分子または有機イオンの状態は、酸素存在下での電気化学反応によって変化することが明らかとなった。酸素と有機イオンは直接反応するのではなく、酸素がカソード上で還元され、スーパーオキサイドとなり、このスーパーオキサイドが有機イオンを分解する反応機構が示された。また、分解生成物が電極に吸着することで、アルミニウムの電析が阻害されることが示唆された。スーパーオキサイドとの反応性の違いが、有機カチオンの違いによるアルミニウムの電析挙動の違いの原因と考察した。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Iron(III) chloride and acetamide eutectic for the electrodeposition of iron and iron based alloys2020

    • 著者名/発表者名
      Higashino Shota、Abbott Andrew P.、Miyake Masao、Hirato Tetsuji
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 351 ページ: 136414~136414

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2020.136414

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 乾燥空気中でのジメチルスルホン浴を用いたアルミニウム電析2021

    • 著者名/発表者名
      三宅 正男,平田 瑞樹,岡本 弘晃,平藤 哲司
    • 学会等名
      表面技術協会
    • 招待講演
  • [学会発表] タングステン水和物塩および無水塩を添加したイオン液体からのアルミニウム-タングステン合金電析2021

    • 著者名/発表者名
      竹内 芳州, 東野 昭太, 池之上 卓己,三宅 正男,平藤 哲司
    • 学会等名
      表面技術協会
  • [学会発表] イオン液体を用いた Al バレルめっき2020

    • 著者名/発表者名
      北 尭, 池之上卓己,三宅正男,平藤哲司
    • 学会等名
      関西表面技術フォーラム
  • [学会発表] 乾燥空気下のアセトアミド AcAm-AlCl3 深共晶溶媒と EMImCl-AlCl3 イオン液体からのアルミニウム電析2020

    • 著者名/発表者名
      山上晶暉,東野昭太,池之上 卓己,三宅 正男,平藤 哲司
    • 学会等名
      関西電気化学研究会
  • [学会発表] Eutectic Mixture of Iron(III) Chloride and Acetamide - Physicochemical Properties, Chemical Speciation, and Electrodeposition of Iron2020

    • 著者名/発表者名
      Shota Higashino, Andrew Abbott, Masao Miyake, Takumi Ikenoue, Tetsuji Hirato
    • 学会等名
      PRiME 202
  • [学会発表] Measurement of dissolved oxygen concentrations of chloroaluminate ionic liquids in dry air2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yamagami, Mizuki Hirata, Takumi Ikenoue, Masao Miyake, Tetsuji Hirato
    • 学会等名
      PRiME 202
  • [備考] エネルギー応用科学専攻の三宅正男 准教授、平藤哲司 教授らの論文が表面技術協会 論文賞を受賞しました

    • URL

      https://www.energy.kyoto-u.ac.jp/jp/2021/03/04/20210226award/

URL: 

公開日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi