アルミニウム二次電池応用を目指した深共晶水和物からの金属アルミニウム電析

深共晶水合物电沉积金属铝在铝二次电池中的应用

• 批准号: 22K14772
• 负责人: 保坂 知宙
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14772/
• 关键词: アルミニウム電池; 電析; 深共晶液体; 二次電池; アルミニウムイオン電池; 電解液; 深共晶溶媒; 溶融水和物

本研究では、深共晶水和物等の水を含有する電解液におけるアルミニウム析出溶解反応の制限因子を明らかにすることを主要な目標とする。そこで2022年度はモデル系として、過去にアルミニウムの析出溶解が報告されている溶媒和イオン液体に水を添加した電解液を用いて、異なる量の水を含有する電解液中におけるアルミニウム析出溶解挙動を系統的に調査した。電気化学測定より、数千ppmから数%の水を含む電解液中では、アルミニウムの析出反応は部分的に進行するものの、析出したアルミニウムが時間経過と共に不動態化することで更なる析出反応および溶解反応を妨げていることが明らかになった。さらに、析出物を解析した結果、不動態被膜は主にアルミニウム酸化物で構成されており、当初想定されていた電解液の還元分解物との副反応だけでなく、電解液中の溶存酸素や測定セル内で酸化分解した水に由来する酸素との副反応が不動態化の原因となっている可能性が示唆された。上述の結果から、部分的に水が含まれる系においてもアルミニウムの電析反応そのものは進行することが示唆され、高効率かつ可逆的な溶解析出反応を実現するためには、電析後のアルミニウム表面の不働態化を防ぐことが重要であることが明らかになった。すなわち、電解液の熱力学的な電位窓を拡大することが出来れば、アルミニウムの可逆的な溶解析出反応およびアルミニウム金属二次電池の可逆作動の実現されると期待される。これらの成果は、2022年の電気化学秋季大会にて口頭発表した。

In this study, hot water, deep eutectic water and other water samples contain the limit factors of precipitation and dissolution of the solution in the aqueous solution. In the course of the year 2022, it was reported that the thermal solution was precipitated and dissolved. The solvent and liquid water were added to the thermal solution. The temperature and volume of the water contained in the solution were sensitive to the precipitation and dissolution of the system. Electrochemical determination of trace elements, thousands of ppm per cent of water containing trace elements in the solution, the temperature of the precipitation reaction part of the solution is tested, and the precipitation temperature is not changed during the reaction time. The reaction is more sensitive to the dissolution of the reaction. The results of the analysis of the results of the analysis of the results, the results of the chemical analysis of the precipitates, the formation of the acidified products in the main body of the membrane, the chemical decomposition of the hydrolyzate of the solution, the determination of the dissolved acid in the solution, the determination of acid in the solution, the cause of acidification, the possibility of acidification, the possibility of acidification. According to the results of the above results, some of the water samples are in the system of anti-thermal analysis and anti-thermal analysis. in the results of the above results, the results of the above results and part of the water content in the above results are as follows: in the results of the above results, part of the water content is in the system. The results of the above results, part of the water content in the above results, part of the water content is in the system. The results show that the water content of the above results, part of the water content, the water content of the above results, the results of the above results, the results of the above results, part of the water content of the above results, some of the water content in the above results, some of the water content of the above results, the results of the above results are as follows: the results show that the temperature, temperature, The electrical potential of the thermal and mechanical properties of the liquid and the mechanical properties of the liquid, the electrical potential, the temperature, the temperature The results of the meeting and the oral table of the autumn conference of electrochemistry in 2022 were published.

项目成果

常温非水電解液中でのAI(Ⅲ)イオンの電解還元反応の検討

室温下非水电解液中Al(III)离子电解还原反应的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: M. Kato;T. Masese and K. Yoshii;川邊瑞季，保坂知宙，多々良涼一，駒場慎一
• 通讯作者: 川邊瑞季，保坂知宙，多々良涼一，駒場慎一

Origin of enhanced capacity retention of aqueous potassium-ion batteries using monohydrate-melt electrolyte

• DOI: 10.1016/j.jpowsour.2022.232096
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: Journal of Power Sources
• 影响因子: 9.2
• 作者: Tomooki Hosaka;R. Takahashi;K. Kubota;R. Tatara;Yuki Matsuda;Kazuhiko Ida;Kanji Kuba;S. Komaba