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疎水性室温溶融塩中における金属の電気化学的挙動およびレドックス二次電池への応用

金属在疏水性室温熔盐中的电化学行为及其在氧化还原二次电池中的应用

基本信息

批准号：
03J09160
负责人：
山縣雅紀
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

TFSI系室温溶融塩を用いた非水系レドックス電池を構築するためには,最適な酸化還元対を選択する必要がある.しかしながら,これらの系における遷移金属元素の酸化還元挙動はほとんど報告されていない.本年度は昨年度に引き続きTFSI系室温溶融塩中における金属イオンの電極反応機構について検討を行った.1.ランタニドイオンのレドックス挙動Ln(III)/Ln(II)の酸化還元電位,Ln(III)の拡散係数,電極反応の可逆性などをサイクリックボルタンメトリー,クロノポテンショメトリー,クロノアンペロメトリーなどの電気化学的手法を用いて検討した.それらの結果に基づき,BMPTFSIおよびEMITFSI中におけるEu(III)/Eu(II),Yb(III)/Yb(II)およびSm(III)/Sm(II)の酸化還元反応はいずれも準可逆的あるいは非可逆的な電極反応であること,Ln(III)とTFSI^-との間には強い相互作用が存在しそれらの錯体を形成している可能性があること,Ln(III)/Ln(II)の酸化還元反応は電極に依存し,BMP^+の電極への特異吸着の可能性があり,酸化還元電位が低いほどその影響が大きいことなどを明らかにした.2.鉄の電気化学的挙動BMPTFSI中における鉄の電気化学的挙動について検討した.BMPTFSI中におけるFe(III)/Fe(II)の電極反応は準可逆的であり,またFe(II)の拡散係数の検討結果から,ランタニドの場合と同様にFe(II)とTFSI^-との間に強い相互作用があることを明らかにした.さらに鉄金属の析出および溶解反応についても検討し,結晶性の低い鉄の析出物が得られること,添加剤としてbpy(=ビピリジン)を添加した系は,平滑な析出物がえられることを示した.また電気化学測定により,Fe(III)/Fe(II)の酸化還元反応は電極に依存しないことから,ランタニドとは異なり,BMP^+の電極への吸着の影響がないことが分かった.

TFSI is a room-temperature melting process used in the construction of nonaqueous batteries. It is necessary to select the optimum acidizing agent. The system of migration and acidification of metal elements is reported. This year, compared with last year, TFSI is a kind of electrode reaction mechanism for metal ions in room temperature melting furnace. 1. Acidification reduction potential of Ln(III)/Ln(II), dispersion coefficient of Ln(III), reversibility of electrode reaction, etc. The electrochemistry of the material was investigated by means of a chemical method. The results are as follows: Eu(III)/Eu(II),Yb(III)/Yb (II), Sm (III)/Sm(II) acid-reducing reactions exist in BMPTFSI and EMITFSI, and the strong interaction between Ln(III) and TFSI exists in Ln(III)/Ln(II) acid-reducing reactions is electrode-dependent. 2. The electrochemical behavior of iron in BMPTFSI. The electrode reaction of Fe(III)/Fe(II) in BMPTFSI is quasi-reversible, and the dispersion coefficient of Fe(II) in BMPTFSI is investigated. In the case of the same Fe(II) and TFSI^-, the strong interaction between the two occurs. In addition, the precipitation of iron metal is dissolved and the precipitation of crystalline low iron is obtained. The addition of Bpy(= Bpy) is added to the system. The smooth precipitation is obtained. For electrochemistry determination,Fe(III)/Fe(II) acidizing reduction reaction is electrode dependent,BMP^+ electrode sorption is electrode dependent.