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2012 Fiscal Year Annual Research Report

イオン液体を用いた次世代エネルギー変換・貯蔵デバイスの開発

Research Project

Project/Area Number 20246140
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

萩原 理加  京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (30237911)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野平 俊之  京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (00303876)
Project Period (FY) 2008-04-08 – 2013-03-31
Keywordsイオン液体 / 燃料電池 / キャパシタ / リチウム二次電池 / ナトリウム二次電池
Research Abstract

A-1フルオロハイドロジェネート系イオン液体の無加湿燃料電池への応用   前年度の研究により、高温運転時の性能劣化の原因がコンポジット電解質の変形によるガス拡散層への浸透によるガス流路の閉塞によることが明らかとなったため、これに対処するため、EMPyr(FH)nF系イオン液体とHEMAのコンポジット電解質の作成においてHEMAの重合にリビングラジカル重合法を採用し、電解質膜の熱的、機械的安定性の向上を図させ、高温運転時の性能劣化を防ぐことに成功した。
A-2フルオロハイドロジェネート系イオン液体の電気化学キャパシタへの応用   フルオロハイドロジェネート系イオン液体のキャパシタ特性として二重層容量以外の擬似容量を分離評価し、正極、負極で起こっているレドックス反応を明らかにした。
B-1イミド系イオン液体の金属リチウム二次電池・リチウムイオン電池への応用   金属リチウム二次電池用のイミド系イオン液体として(Li,K)FSA系の物性を検討した。またイオン電池としての応用をめざし、(Li,K,Cs)FSAもしくは (Li,K)FSA溶融塩におけるグラファイト負極の充放電特性を検討し、高い容量と可逆性を確認した。
B-2イミド系イオン液体のナトリウム二次電池への応用   電解質として(Na,K)FSA系を用い、正極活物質としてNa2FePO4を検討し、良好な充放電特性を得た。さらに負極活物質として難黒鉛化性炭素(ハードカーボン)を検討したが、(Na,C1C3pyr)FSA系で良好な充放電特性および可逆性を得た。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Intermediate-temperature ionic liquid NaFSA-KFSA and its application to sodium secondary batteries2012

    • Author(s)
      Atsushi Fukunaga, Toshiyuki Nohira, Yu Kozawa, Rika Hagiwara, Shoichiro Sakai, Koji Nitta and Shinji Inazawa
    • Journal Title

      J. Power Sources

      Volume: 209 Pages: 52-56

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jpowsour.2012.02.058

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonhumidified fuel cell using N-ethyl-N-methylpyrrolidinium fluorohydrogenate ionic liquid-polymer composite membranes2012

    • Author(s)
      Pisit Kiatkittikul, Toshiyuki Nohira and Rika Hagiwara
    • Journal Title

      J. Power Sources

      Volume: 220 Pages: 10-14

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jpowsour.2012.07.124

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New inorganic ionic liquids possessing low melting temperatures and wide electrochemical windows: Ternary mixtures of alkali bis(fluorosulfonyl)amides2012

    • Author(s)
      Keigo Kubota, Toshiyuki Nohira and Rika Hagiwara
    • Journal Title

      Electrochim. Acta

      Volume: 66 Pages: 320-324

    • DOI

      DOI:10.1016/j.electacta.2012.01.097

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Trialkylsulfonium Fluorohydrogenate Giving the Highest Conductivity in Room Temperature Ionic Liquids2012

    • Author(s)
      Ryosuke Taniki, Kazuhiko Matsumoto and Rika Hagiwara
    • Journal Title

      Electrochem. Solid-State Lett.

      Volume: 15(4) Pages: F13-F15

    • DOI

      DOI:10.1149/2.025204esl

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly Conductive Plastic Crystals Based on Fluorohydrogenate Anions2012

    • Author(s)
      Ryosuke Taniki, Kazuhiko Matsumoto, Rika Hagiwara, Kan Hachiya, TakashiMorinaga and Takaya Sato
    • Journal Title

      J Phys Chem B

    • DOI

      DOI:10.1021/jp311558h

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polymorphism of Alkali Bis(fluorosulfonyl)amides (M[N(SO2F)2], M = Na, K, and Cs)2012

    • Author(s)
      Kazuhiko Matsumoto
    • Journal Title

      norg. Chem

      Volume: 52(2) Pages: 568-576

    • DOI

      10.1021/ic3010486

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase behavior of 1-dodecyl-3-methylimidazolium fluorohydrogenate salts (C12MIm(FH)nF, n = 1.0-2.3) and their anisotropic ionic conductivity as ionic liquid crystal electrolytes2012

    • Author(s)
      Fei Xu
    • Journal Title

      J Phys Chem B

      Volume: 116(33) Pages: 10106-10112

    • DOI

      10.1021/jp30522

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Charge-discharge behavior of tin negative electrode for a sodium secondary battery using intermediate temperature ionic liquid sodium bis(fluorosulfonyl)amide–potassium bis(fluorosulfonyl)amide2012

    • Author(s)
      Takayuki Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of Power Sources

      Volume: 217(0) Pages: 479-484

    • DOI

      10.1016/j.jpowsour.2012.05.110

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Properties of an Intermediate Temperature Ionic Liquid Natfsa-Cstfsa and Charge-Discharge Properties of Nacro2 Positive Electrode at 423 K for a Sodium Secondary Battery.2012

    • Author(s)
      Toshiyuki Nohira
    • Journal Title

      J. Power Sources

      Volume: 205 Pages: 506-509

    • DOI

      10.1016/j.jpowsour.2011.11.086

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bis(fluorosulfonyl)amide salts as the electrolytes for rechargeable sodium batteries2013

    • Author(s)
      Rika Hagiwara
    • Organizer
      21st Winter Fluorine Conference
    • Place of Presentation
      Florida, U.S.A.
    • Year and Date
      20130113-20130118
    • Invited
  • [Presentation] NaFSA-KFSAイオン液体を用いたNa二次電池用Sn-Na合金負極の平衡電位と合金相に関する検討2012

    • Author(s)
      山本貴之
    • Organizer
      電気化学会第53回電池討論会
    • Place of Presentation
      福岡,ヒルトン福岡シーホーク
    • Year and Date
      20121114-20121116
  • [Presentation] A Non-humidified Fuel Cell Using Fluorohydrogenate Ionic Liquid-Polymer Composite Membrane Prepared by Living Radical Polymerization2012

    • Author(s)
      Pisit Kiatkittikul
    • Organizer
      ECS meeting 222nd Prime
    • Place of Presentation
      Hawaii, U.S.A.
    • Year and Date
      20121007-20121012
  • [Presentation] A Novel Rechargeable Sodium Battery Using a Mixed Molten Amide Electrolyte2012

    • Author(s)
      Rika Hagiwara
    • Organizer
      4th Asian and 44th Symposium on Molten Salt Chemistry
    • Place of Presentation
      宮城県,宮城市
    • Year and Date
      20120923-20120927
    • Invited
  • [Presentation] Performance and stability improvement of a non-humidified fuel cell using N-ethyl-N- methylpyrrolidinium fluorohydrogenate ionic liquid-polymer composite membrane2012

    • Author(s)
      Pisit Kiatkittikul
    • Organizer
      International Fuel Cell Workshop 2012
    • Place of Presentation
      山梨県甲府市
    • Year and Date
      20120802-20120803
  • [Remarks] 京都大学エネルギー科学研究科萩原研究室

    • URL

      http://www.echem.energy.kyoto-u.ac.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 溶融塩電池2012

    • Inventor(s)
      新田耕司
    • Industrial Property Rights Holder
      京都大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2012-182087
    • Filing Date
      2012-03-02
    • Acquisition Date
      2012-09-20
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 溶融塩電池2011

    • Inventor(s)
      新田耕司
    • Industrial Property Rights Holder
      京都大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      台湾201232874
    • Filing Date
      2011-11-28
    • Acquisition Date
      2012-08-01
    • Overseas

URL: 

Published: 2014-07-24  

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