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2011 年度 研究成果報告書

階層的イオン伝導チャンネルを用いたハイパワー高エネルギー密度電極の構築

研究課題

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研究課題/領域番号 21360479
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
研究機関京都大学

研究代表者

八尾 健  京都大学, 大学院・エネルギー科学研究科, 教授 (50115953)

研究分担者 日比野 光宏  京都大学, 大学院・エネルギー科学研究科, 准教授 (20270910)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワードエネルギー全般 / 複合材料・物性 / 固体イオニクス / リチウムイオン電池 / 空気電池 / 拡散係数
研究概要

マグヘマイト(ガンマ相三酸化二鉄、γ-Fe2O3)中のリチウムイオンの拡散係数を電気化学的手法で決定した。マグヘマイトのナノサイズ粒子を用いて、導電性炭素材料のケッチェンブラックと複合化することで、ナノおよびメソスケールのイオン伝導チャンネル複合体を構築した。リチウム-空気電池の正極として適用し、可逆性、サイクル性いずれにおいても良好な性能を示すことを明らかにした。
鉄系層状構造酸化物のCaFeO2やSrFeO2が、リチウムイオン電池のコンバージョン反応系負極として機能し、特に、CaFeO2においては、より高いエネルギー密度電極となることを見出した。この高容量はカルシウムとリチウムの合金化反応に起因すると考えられる。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (10件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structure change analysis inγ-Fe2O3/carbon composite in the process of electrochemical lithium insertion2011

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamauchi, Mitsuhiro Hibino and Takeshi Yao
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 191 ページ: 45-48

  • [雑誌論文] 欠陥ペロブスカイト構造酸化物BaLaIn2O5. 5を電解質として用いた一室式燃料電池の開発2010

    • 著者名/発表者名
      八尾健、日比野光宏
    • 雑誌名

      燃料電池

      巻: 第10巻 ページ: 140-144

  • [学会発表] 層状構造鉄系酸化物AeFeO2(Ae=Ca, Sr)のリチウムイオン電池電極としての反応特性2010

    • 著者名/発表者名
      小笠原圭佑、日比野光宏、八尾健
    • 学会等名
      第36回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] γ-Fe_2O_3/キャパシタカーボン複合材料の電気化学キャパシタ特性2010

    • 著者名/発表者名
      深見賢太、日比野光宏、八尾健
    • 学会等名
      第36回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] γ-Fe2O3/KB複合体のリチウム-空気二次電池触媒特性2010

    • 著者名/発表者名
      端野優、日比野光宏、八尾健
    • 学会等名
      第36回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-11-24
  • [学会発表] 一室式燃料電池の開発2010

    • 著者名/発表者名
      八尾健、日比野光宏
    • 学会等名
      環境ビジネスシーズ発表会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-09-17
  • [学会発表] γ-Fe_2O_3/KB複合体を電極触媒として用いたリチウム-空気二次電池の充放電挙動2010

    • 著者名/発表者名
      端野優、日比野光宏、八尾健
    • 学会等名
      電気化学会第77回大会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2010-03-31
  • [学会発表] リチウムイオン二次電池高容量負極としてのγ-Fe_2O_3/KB複合体の開発2010

    • 著者名/発表者名
      亀山恭平、端野優、日比野光宏、八尾健、今井義博
    • 学会等名
      電気化学会第77回大会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2010-03-30
  • [学会発表] γ-Fe_2O_3/炭素複合体へのリチウムイオン挿入における速度論的反応解析2009

    • 著者名/発表者名
      日比野光宏、川田浩史、島大祐、薮塚武史、八尾健
    • 学会等名
      第35回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2009-12-07
  • [学会発表] γ-Fe_2O_3/KB複合体のリチウムイオン二次電池負極特性2009

    • 著者名/発表者名
      端野優、日比野光宏、今井義博、八尾健
    • 学会等名
      2009年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] γ-Fe_2O_3/KB複合体リチウムイオン二次電池正極の充放電と速度論的反応解析2009

    • 著者名/発表者名
      川田浩史、日比野光宏、八尾健
    • 学会等名
      2009年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] γ-Fe_2O_3へのリチウムインターカレーションと拡散特性2009

    • 著者名/発表者名
      島大祐、日比野光宏、八尾健
    • 学会等名
      2009年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-09-10
  • [図書] リチウム二次電池部材写真集-表面形状、分散状態、内部構造、組成分布、劣化状態の観察-」,第2章負極、第六節γ-Fe2O3/炭素複合体の高分解能観察-導電助剤との混合・接触状況2011

    • 著者名/発表者名
      八尾健
    • 出版者
      技術情報協会
  • [図書] リチウムイオン電池の科学-ホスト・ゲスト系電極の物理化学からナノテク材料まで2010

    • 著者名/発表者名
      工藤徹一、日比野光宏、本間格
    • 出版者
      内田老鶴圃
  • [備考]

    • URL

      http://fssc.energy.kyoto-u.ac.jp/index.ht

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公開日: 2013-07-31  

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