Formation of disulfide bonds by photooxidation at solid-liquid interface and application to photocharged secondary batteries

固液界面光氧化形成二硫键及其在光充电二次电池中的应用

基本信息

  • 批准号:
    21H02052
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

外部充電不要な小型電子機器が実現すれば、情報通信技術(ICT)やIoT機器の利便性、メンテナンス性が飛躍的に向上する。現在、太陽電池と二次電池とを組み合わせた電子機器は存在するが、機器が大型化し、携帯型電子機器への応用は困難である。本研究の目的は、外部電源がなくても使用可能な小型電子機器の実現に向け、光による充電機能を有する二次電池正極材料を開発し、光充電できる電池を作製することである。具体的には、ジチオビウレット(DTB)をベースとした有機硫黄材料のジスルフィド結合(S-S結合)の電気化学的充放電(酸化還元)、光充電(酸化)について多様な分析手法を駆使し、(1)高効率光酸化条件の決定、(2)電池セル内光化学反応の機構解明、(3)外部充電不要な光充電の作製、のステップで研究を進める。初年度(2021年度)は、硫黄含有分子を集電材に塗布するためのスラリー(正極活物質、導電助剤、バインダ、溶媒の混合物)作製のために、材料混合用の粉砕機を設備備品として購入した。粉砕機の粉砕強度、粉砕時間により正極電極性能が大きく異なることが明らかになり、その最適化を行い、標準試料となる無機物質においては理論値通りの容量を示す正極シートの作製に成功した。研究対象となる有機活物質においては、低い伝導性の問題を回避するために導電助剤の割合を多くする必要があるが、それにより、粉砕・混合がされにくいことも明らかになった。また、ガラス製セル、窓付きセルの2種類の光照射可能なセルにおいて、標準的な材料を用いた電池作製技術を構築した。2022年度は、有機活物質におけるスラリー作製条件の最適化と正極の電気化学的性質の評価を第一に行い、電池動作の確認をした。さらに、材料のラマン散乱による評価が有効的であることを確認し、セル内の電極状態の観察を可能とする配置を確立した。
External charging does not require the development of small electronic devices, information communication technology (ICT) and IoT devices, and the improvement of their convenience and reliability. At present, solar cells and secondary batteries are assembled into electronic devices, and it is difficult to use portable electronic devices. The purpose of this study is to develop electrode materials for secondary batteries and to manufacture batteries that can be charged by light without using external power sources. The detailed research on electrochemical charge-discharge (acidification) and photocharge-discharge (acidification) of organic sulfur materials (DTB),(1) determination of high efficiency photoacidification conditions,(2) mechanism of photochemical reaction in batteries,(3) external charge-discharge and photocharge-discharge operation, and (4) research on external charge-discharge. In the first year (2021), the equipment for coating sulfur-containing molecules on current collectors (electrode active substances, conductive aids, solvents and mixtures) was purchased. The electrode performance varies greatly from the powder strength of the powder machine to the powder time, and the electrode performance varies greatly from the powder strength to the powder time. The electrode performance varies greatly from the powder strength to the powder time. The electrode performance varies greatly from the powder strength to the powder strength. The electrode performance varies greatly from the powder strength to the powder strength. The electrode performance to the powder strength. The electrode performance varies greatly from the powder strength to the powder strength Study on the organic active substances in the medium and low conductivity of the problem to avoid the need for a variety of conductive agents, such as: The two types of light irradiation possible in the production of solar cells and solar cells are constructed using standard materials. In 2022, optimization of operating conditions for organic active substances, evaluation of electrochemical properties of electrodes, and confirmation of battery operation were conducted. For example, if the material is scattered, the electrode state can be determined.

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
関西学院大学工学部物質工学課程藤原明比古研究室ホームページ
关西学院大学工学部材料工学科藤原明彦实验室主页
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

藤原 明比古其他文献

三次元骨格を有するHofmann型多孔性配位高分子ナノ薄膜におけるガス吸着挙動と構造変化
三维骨架霍夫曼型多孔配位聚合物纳米薄膜的气体吸附行为及结构变化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    原口 知之;大坪 主弥;坂田 修身;藤原 明比古;北川 宏
  • 通讯作者:
    北川 宏
有機FETの電極活性層界面の電子状態評価
有机FET电极活性层界面电子态评价
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    太田 洋平;川崎 菜穂子;久保園 芳博;藤原 明比古
  • 通讯作者:
    藤原 明比古
FeSeへの電気化学的カリウムインターカレーション効果
FeSe 的电化学插层效应
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    溝畑 尚幸;藤原 明比古;長尾 雅則;綿打 敏司;田中 功;舩木 修平;西郡 至誠;山田 容士;尾崎 壽紀
  • 通讯作者:
    尾崎 壽紀
「有機エレクトロニクスの展開:最新開発状況と実用化への課題」(第1部、第2章、第2節)フラーレンを用いた電界効果トランジスタの作製と動作制御
“有机电子学的发展:最新发展现状和实际应用的挑战”(第1部分,第2章,第2节)使用富勒烯的场效应晶体管的制造和操作控制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤原 明比古;竹延 大志
  • 通讯作者:
    竹延 大志
Superconductivity in the CuO double chain of Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-δ> on the basis of Tomonaga-Luttinger liquid theory
基于Tomonaga-Luttinger液体理论的Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-δ> CuO双链超导
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤原 明比古;竹延 大志;Yoshiaki Ono;Keisuke Mitsumoto;W. Koller;Keisuke Mitsumoto;Kazuhiro Sano
  • 通讯作者:
    Kazuhiro Sano

藤原 明比古的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('藤原 明比古', 18)}}的其他基金

固液界面での光酸化によるジスルフィド結合の形成と光充電二次電池応用
固液界面光氧化形成二硫键及其在光充电二次电池中的应用
  • 批准号:
    23K21149
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ナノチューブを直接合成したスピンデバイスの輸送特性
直接由纳米管合成的自旋器件的输运特性
  • 批准号:
    20048001
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 11.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
単層カーボンナノチューブ束の光伝導の研究
单壁碳纳米管束光电导研究
  • 批准号:
    12740202
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 11.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
カーボンナノチューブのトンネル分光による電子状態の研究
利用隧道光谱研究碳纳米管的电子态
  • 批准号:
    09740270
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 11.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
一次元物資カーボンナノチューブのSTM/STSによる研究
一维材料碳纳米管的STM/STS研究
  • 批准号:
    08740265
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 11.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

相似海外基金

光充電を実現する蓄電池インターカレーション材料の欠陥構造設計の学理開拓
发展蓄电池嵌入材料缺陷结构设计理论以实现光充电
  • 批准号:
    24K17516
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
固液界面での光酸化によるジスルフィド結合の形成と光充電二次電池応用
固液界面光氧化形成二硫键及其在光充电二次电池中的应用
  • 批准号:
    23K21149
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了