| 研究課題/領域番号 |
20H02842
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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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| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
宮崎 晃平 京都大学, 工学研究科, 准教授 (10512783)
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| 研究分担者 |
若林 裕助 東北大学, 理学研究科, 教授 (40334205)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 蓄電池 / グラファイト層間化合物 / アニオン |
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| 研究成果の概要 |
元素戦略的な観点から、コバルトやニッケルなどを含まない蓄電池用正極を構築することが求められている。また、蓄電池の安全性を高めるために、水溶液を電解液に用いることが望ましい。これらの課題を解決するアプローチとして、アニオンを黒鉛材料に挿入したグラファイト層間化合物であるアニオンGICを用いて、蓄電池正極を構築することを目指した。特に酸化耐性が高い、フッ素含有アニオンを挿入種を検討した結果、鎖長の長いアニオンは挿入後に黒鉛層間に残存しやすく、挿入脱離の可逆性を損なうことが明らかになった。これらの結果は、アニオンGICを蓄電池材料として用いる際に、アニオン種の適切な選択に有効な知見を与える。
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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 |
アニオンGICを利用した正極活物質は、元素戦略的に有利であるだけでなく、有機溶媒に起因する環境負荷や製造コストを低減することが期待されている。しかし、挿入種であるアニオンに幅広い選択肢があり、どのような観点で選択すれば良いか、というクライテリアが確立されていない。本研究で得られた知見は、アニオンの鎖長が充放電反応において、可逆性に大きな影響を与える因子であることを明らかにするものであり、新たな蓄電池反応として期待されているアニオンGICの性能向上につながる成果である。
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