電解質塩のみで構成された金属カチオン電池用電解質の開発

仅由电解质盐组成的金属阳离子电池电解质的开发

• 批准号: 20K05144
• 负责人: 窪田 啓吾
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05144/
• 关键词: 電解質; 金属イオン電池; イオン液体; カリウムイオン電池; 二次電池; 溶融塩

溶媒を用いず、電解質塩のみで構成される電解質の開発は、これまで電解質には溶媒が不可欠であるという暗黙の前提を覆すものである。溶媒は単体ではイオン電導性のない電解質室塩をイオン乖離させて電解質として機能させるために必須であるが、同時に有機溶媒の可燃性など溶媒由来のデメリットも電解質に付与されてしまう。本研究において、最初の対象となる金属カチオン電池にはカリウムイオン電池を選択した。カリウムイオン電池はカリウムの豊富な資源量と、リチウムイオン電池よりも高い電圧からポストリチウムイオン電池として期待されている。また、リチウム化合物に比べてカリウム化合物は耐熱性・耐加水分解性が高いものが多く、多くの電解質候補となる化合物を用いて電解質の研究を行うことができる。この電池の場合、電極間移動イオンはカリウムカチオンであり、電解質塩はカリウム化合物を示す。電解質塩のみで構成された電解質は、溶媒を含まないために電池内で電極間移動イオンの濃度が偏ることがない。そのため、電極間移動イオンの欠乏による通電可能電流の限界がない。また、金属負極を用いる場合には電極近傍の電極間移動イオンの欠乏が起きないためにデンドライト発生の抑制が期待できる。電解質塩のみで構成された電解質の開発課題として、電解質塩単体で液体になるものが気象であることがあげられる。そこで本申請者らは電解質塩同士を混合することで融点を下げ、電池の実用的に可能な温度域で溶媒なしで液体となる電解質塩を開発した。これは前述した電解質塩のみのメリットに加え、イオン液体の普遍的特性である難燃性と低揮発性も兼ね備えるために安全性の向上も期待できる。

When solvents are used, the core of the electrolyte constitutes the development of the electrolyte, and the electrolyte is inseparable from the solvent. The solvent is electrically conductive and electrolyte chamber is electrically conductive. In this study, the initial target of metal battery was selected. The battery has a high voltage and a high resource. The study of electrolyte for compound application has been carried out with high heat resistance and resistance to hydrolysis. In this case, the battery, the electrode movement, the electrolyte and the compound are shown. Electrolyte composition: electrolyte, solvent, concentration, inter-electrode mobility, etc. There is no limit to the possible current during energization due to lack of movement between electrodes. When metal electrodes are used, it is expected that there will be a lack of movement between electrodes near the electrodes. Electrolyte composition and electrolyte development problems, electrolyte solution and liquid phase The present invention relates to a method for preparing electrolyte solutions, wherein the electrolyte solutions are mixed with the electrolyte solutions, and the electrolyte solutions are mixed with the electrolyte solutions in the temperature range in which the battery can be used. The common characteristics of the electrolyte solution are flame retardancy, low volatility, and high safety expectations.