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資源性に富むカルシウムを用いた新たな電池材料を開発 -水素クラスターを含むフッ素フリー電解質が次世代電池開発を加速-

【本学研究者情报】

〇本学代表者所属?职?氏名:材料科学高等研究所?助教?木须 一彰
材料科学高等研究所?所长?教授?折茂 慎一

【発表のポイント】

  • 水素クラスター摆用语1闭を用いた新たなカルシウムイオン电池用の电解质を开発
  • "高いイオン伝导率"、"高い电気化学的安定性"、"フッ素フリー摆用语2闭"を兼ね备えたカルシウム电解液の作製に世界で初めて成功
  • この电解液を用いてカルシウムイオン电池の室温での安定动作を実証
  • 资源性に富むカルシウムを用いた电池开発の加速に期待

【概要】

持続可能社会に向けた再生可能エネルギーの导入や电気自动车などの発展を背景として、电池容量がすでに理论的な限界に近づいているリチウムイオン电池に代わる高性能な蓄电デバイスの开発が急がれています。

东北大学 材料科学高等研究所(WPI-AIMR)の木須一彰助教と折茂慎一所長、同大学 金属材料研究所の金相侖助教らの研究グループは、資源性に富むカルシウムに注目して、カルシウムイオン電池用の新規電解質として、水素とホウ素から形成された水素クラスターを含む錯体水素化物を新たに開発し、高い伝導率が得られることを発見しました。

さらに、カルシウムイオン电池としての応用に向けて、2种类の溶剤を混合することで、このカルシウム错体水素化物を溶剤中に高浓度で溶かし込むことに成功しました。得られた电解液は、"高いイオン伝导率"および负极?正极に対する"高い电気化学安定性"を有すると共に、カルシウムイオン电池の寿命向上に优位な"フッ素フリー"である世界初の电池材料といえます。

本研究は、スイス連邦工科大学ローザンヌ校のKun Zhao博士およびAndreas Züttel教授と進めた、东北大学材料科学世界トップレベル研究拠点プロジェクトの成果て?あり、令和3年4月6日付(現地時間)で英国科学誌「Scientific Reports」のオンライン版に掲載されました。

【用语解説】

摆用语1闭水素クラスター: 中心原子に複数の原子が結合した分子構造を持つイオン。[CB11H12]?の场合、1个の颁と11个の叠が中心原子、12个の贬が复数の原子に相当。

摆用语2闭フッ素フリー: 電解質にフッ素が含まれていないことを意味する。多くのカルシウム電解質の候補材料に含まれるフッ素は、電池動作中に電池特性を阻害してしまうフッ化カルシウムなどの分解生成物を生じてしまうこともあり、フッ素を含まない電解質が望ましいと考えられている。

详细(プレスリリース本文)PDF

问い合わせ先

(研究内容)
东北大学 材料科学高等研究所(WPI-AIMR) 助教
木须一彰(キス カズアキ)
TEL: 022-215-2094
FAX: 022-215-2091
E-mail: kazuaki.kisu.b2*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

东北大学 材料科学高等研究所(WPI-AIMR) 所長?教授
东北大学 金属材料研究所 水素機能材料工学研究部門 教授
折茂慎一(オリモ シンイチ)
TEL: 022-217-5130
FAX: 022-217-5129
E-mail: shin-ichi.orimo.a6*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(报道担当)
东北大学 材料科学高等研究所(WPI-AIMR)
広报戦略室
TEL: 022-217-6146
FAX: 022-217-5129
E-mail: aimr-outreach*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

东北大学 金属材料研究所
情报企画室広报班
TEL: 022-215-2144
FAX: 022-215-2482
E-mail: imr-press*imr.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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