【研究分野】エネルギー学

【研究領域課題番号】15H04251 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

リチウムイオン二次電池 / リチウム硫黄電池 / 金属硫化物正極 / 噴霧熱分解法 / エアロゾル / ナノ構造材料 / ナノ複合体材料 / 蓄電池 / 正極材料 / マイクロ波加熱 / 水熱合成 / ボールミル粉砕法 / 硫化銅 / リチウム二次電池 / リチウム硫黄二次電池 / ナノ構造体材料 / 高エネルギー密度 / 五酸化バナジウム

【研究成果の概要】

噴霧熱分解法、更には噴霧熱分解法と粉体技術を用いて、金属硫化物の合成条件を探索し、最適な合成条件を明らかにした。また、得られた材料を正極活物質とし、負極に金属リチウムを用いたハーフセルを作製し、その電池特性を明らかにした。さらに、集電体としてカーボンペーパーを用い、交流インピーダンス測定、サイクリックボルタンメトリー測定、充放電サイクル特性、Exsitu X線回折測定を行い、充放電時におけるCu2Sの結晶構造変化を解析することにより、充放電時の電極上で起きる電気化学反応メカニズムを明らかにした。この他に、バナジウム酸化物の合成およびそのリチウム二次電池特性に就いても検討した。

【研究の社会的意義】

現状のリチウムイオン二次電池のさらなるエネルギー密度の改善に貢献できると共に、開発されたCuxSyはリチウム硫黄電池の正極材料としても期待できることから、エネルギー密度を飛躍的に改善できる革新的蓄電池の実現の可能性を明らかにすることが出来た。それらの成果は、最終的に電気自動車やハイブリッド車の世の中への普及を促進させるものであり、低炭素社会の構築に大きく貢献できると期待できる。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【配分額】16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)