| 研究課題/領域番号 |
21K05115
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 鹿児島大学 |
|---|
研究代表者 |
神崎 亮 鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (50363320)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| キーワード | 電解質溶液 / リチウムイオン電池 / 電位差滴定 / 熱量滴定 / 溶媒和 / 水和 / 高分子電解質 |
|---|
| 研究成果の概要 |
超濃厚リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミド（LiTf2N）水溶液に着目し，従来の希薄水溶液との違いを明らかにするため，酸塩基平衡の反応熱力学量を調べ，濃厚Li+およびTf2N-イオンの影響を定量化した．その結果，(1)Tf2N-陰イオンの溶存状態がエントロピーを通じて溶質イオンの反応性に関与する，(2)実質的なプロトンキャリアが高内部エネルギー状態にある，(3)LiTf2Nは構造破壊イオンとして作用することが明らかとなった．その変化の方向性および程度のいずれも，従来の無機系濃厚電解質溶液とは異なっており，LiTf2Nの特異性を際立たせた．
|
| 自由記述の分野 |
溶液化学
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
LiTf2Nによる超濃厚電解質水溶液は，リチウムイオン電池のような高い作動電位でも利用できる水系電解液として，まさに注目されている物質である．その理由として，従来は「自由水」の枯渇によるものとして定性的な説明がなされてきたが，本研究によって，その影響をエネルギーの観点から定量化できることとなった．さらに，似た構造の超強塩基性陰イオンであるトリフルオロメタンスルホン酸（TfOH）の性質も明らかにした．2つのリチウム塩を組み合わせた「water in bisalt（WIBS）」の応用を促進し得る．加えて，従来の無機系濃厚電解質溶液との比較から，新しい電解質溶液論の構築の必要性が示された．
|
