2014 Fiscal Year Research-status Report
高性能な金属空気二次電池用空気極のための触媒担持導電性酸化物の精密合成
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26420885
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
湯浅 雅賀 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (50404075)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 金属空気電池 / 微粒子合成 / 充電特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属空気電池は空気中の酸素を正極活物質とするため、高いエネルギー密度が期待できる電池である。しかし、現行のカーボンに触媒を担持して構成した空気極は、アノード電流によりカーボンが酸化分解するために電池の充電が困難であり、二次電池として機能しない。そこで本研究では、Nbをドープして電子導電性を付与した酸化チタン(Nb-TiO2）をカーボンの代替材料として着目した。空気極の材料としては、アノード電流に対する耐久性に加えて、高比表面積であること、また、ガス拡散性に優れた微細構造が重要である。そこで本年度は、ガス拡散性に優れると考えられるロッド状のNb-TiO2粒子を合成することを試みた。
塩化ナトリウムとリン酸水素二ナトリウムで構成される溶融塩中で、ルチル相とアナターゼ相が混在する酸化チタンを酸化ニオブとともに処理した結果、幅100ナノメートル、長さ5マイクロメートル、比表面積48m2/gのロッド状Nb-TiO2粒子を合成することに成功した。また、NaBH4を還元剤として低温で還元処理することで、ロッド状の形状を維持しつつ、Nb-TiO2に電子導電性を付与することに成功した。
このNb-TiO2のアノード電流に対する耐久性を調べた結果、良好な安定性を示し、カーボンの代替材料として有望であることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の実験計画では、ロッド状Nb-TiO2粒子を塩化ナトリウムとリン酸水素二ナトリウムで構成される溶融塩中で合成し、これに還元剤を利用した固相還元で導電性を付与するまでを本年度中に進める予定であった。さらに、合成した粒子の電極材料としての安定性も評価することができた。したがって、本研究は予定通りに概ね順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度においてNb-TiO2のロッド状粒子を計画通りに作製し、することができたため、今後は合成した粒子に触媒を微細に担持するための方法を検討する。また、TiO2のみにとらわれず、その他のアノード電流に対して安定な材料も模索する。
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