固体NMR法による低分子有機正極材料の充放電反応機構解析

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23H05211
• 研究種目: 奨励研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 2170:材料工学、化学工学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 雁部 祥行 東北大学, 多元物質科学研究所, 技術一般職員
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 高電位有機正極材料 / 固体NMR / クロコン酸ナトリウム / ナトリウムイオン二次電池

研究成果の概要

本研究課題では、レアメタルフリー有機ナトリウムイオン二次電池の充放電反応機構解明を目的とし、固体NMR法によりナトリウムの局所構造評価を行った。充放電前後の有機正極シートを作製し大気非暴露条件下で23Na-MAS-NMR測定を行ったところ、充放電容量に対応したピーク強度の増減が確認され、有機正極材料の高電位充放電反応はナトリウムイオンの挿入脱離に起因することが明らかになった。

自由記述の分野

材料科学、電気化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、有機正極材料の分析手法として固体NMR法に着目し、有機ナトリウムイオン二次電池の高電位充放電反応機構を明らかにした。この成果は有機二次電池の劣化解析技術へ応用も可能であり、有機二次電池の更なる充放電特性向上へつながると期待される。