カリウムイオンを電荷担体とする新規イオン液体電解質の開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14320
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分36020:エネルギー関連化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山本 貴之 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (30783823)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: イオン液体 / カリウム電池

研究成果の概要

本研究では、カリウム二次電池用新規イオン液体電解質の開発を行い、種々の電極材料との組み合わせを探索した。まず、研究代表者が既に開発したK[FSA]-[C3C1pyrr][FSA]イオン液体と比較して、K[FSA]-[C2C1im][FSA]が室温において高いイオン伝導性を持つことや、K[FTA]-[C4C1pyrr][FTA]が室温を含む広い液相温度領域を持つことを明らかにした。次に、スズやグラファイトなどの負極材料が、開発したイオン液体電解質中で良好な充放電特性を示すことを証明した。以上から、高い安全性を有するイオン液体電解質と豊富なカリウム資源を用いた新規蓄電池の実現可能性が示された。

自由記述の分野

電気化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来から代表研究者が開発に向けて取り組んでいるカリウム二次電池は、最近数年間で非常に注目を集めており、世界中で多くの研究が報告されている。一方で、高安全性を有するイオン液体電解質に関する報告は依然として少ない。本研究で得られた成果は、安全性と性能を兼ね備えたカリウム二次電池の実現可能性を示すものであり、学術的にも社会的にも意義のあるものと考えられる。