| 研究課題/領域番号 |
26620205
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
山吹 一大 山口大学, 理工学研究科, 助教 (50510682)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ロタキサン / リチウムイオン二次電池 / クラウンエーテル / 二級アンモニウム塩 / 固体電解質 / メタセシス重合 |
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| 研究実績の概要 |
安全性、機能性に優れた全固体リチウムイオン二次電池を開発するための基礎研究として、自発運動性を有する包接型高分子固体電解質の合成とイオン伝導機構の解明を行った。新規ポリマーゲル電解質としては、クラウンエーテル誘導体と二級アンモニウム塩化合物のゲスト-ホスト相互作用によって構築された包接構造を架橋とする高運動性のネットワークポリマーを用いた。また、そのネットワークポリマーを用いてリチウムイオン二次電池用の高分子固体電解質を調製し、その物性を評価し、そのイオン伝導機構の解明について検討した。さらに得られた知見を基にして、リチウムイオンをさらに効率的に輸送するネットワーク構造のデザイン・開発について検討する予定である。
H26年度では、報告済を含む新規ネットワークポリマー3種類を合成し、リチウム塩を用いて固体高分子電解質を調製し、イオン伝導度測定を行う。分子設計については、環の割合およびサイズに注目して行い、合成する。
①軸分子：環分子= 1：1のネットワークポリマー②環分子過剰ネットワークポリマー③環サイズ縮小ネットワークポリマー
現在は、①-③のネットワークについて合成を完了している。イオン伝導度については、①のネットワークのみ評価している。評価方法としては、電解液量を変化させながらそのイオン伝導度を測定した。電解液量は1MのLiBF4/EC-DMCを用いた。電解液の量はポリマー重量と同じ量だけ使用し、擬似固体電解質を調製した。そのイオン伝導度測定を行った結果、室温で0.40×10-4 S/cm、50℃で0.75×10-4 S/cmの値を示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
ネットワークポリマーの合成に時間が計画していた時間よりも必要であった。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き平成26年度の研究を行っていく。
①軸分子：環分子= 1：1のネットワークポリマー⇒電解液量をさらに減らしたポリマーゲル電解質を調製し、そのイオン伝導度測定を行う。
②環分子過剰ネットワークポリマー⇒①のネットワーク同様に電解液量を制御しながらイオン伝導度測定を行う。
③環サイズ縮小ネットワークポリマー⇒①のネットワーク同様に電解液量を制御しながらイオン伝導度測定を行う。
④輸送メカニズムの解明⇒核磁気共鳴スペクトル、X線、IR測定、SEM/TEM測定を行う。得られたメカニズムを基に、さらにネットワークポリマーの分子設計を図る。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究計画の遅れもあり、精製用・反応溶媒の使用量が当初の計画よりも少なく済んだため、H26年度の経費に余りが生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度も遅れている実験を引き続き行うため、H26年度の残額を溶媒使用のための経費として使用する予定である。
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