ナノ相分離構造を有するイオン機能性材料の構築

纳米相分离结构离子功能材料的构建

• 批准号: 08J10465
• 负责人: 一川 尚広
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology (2010)The University of Tokyo (2008-2009)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J10465/
• 关键词: イオン液体; 液晶; 自己組織化; ナノ相分離; 双連続キュービック相; 電解質

有機塩の中には常温において溶融状態で存在するものが存在し、そのような塩をイオン液体と言う。イオン液体は、難揮発性・難燃性・高イオン伝導性といった優れた特徴を有しており、次世代電池電解質などへの応用が期待されている。イミダゾリウム塩・アンモニウム塩などがイオン液体を形成する代表的な有機塩である。これらの有機塩を適切に分子修飾することで、様々な液晶性イオン液体が報告されている。これらの液晶性イオン液体は、分子の集合構造に由来したイオン伝導挙動を示す新しい材料となることが報告されてきた。本研究では、様々な液晶性イオン液体の中でも、双連続キュービック相を発現する液晶性イオン液体に着目した。双連続キュービック相は三次元的なチャンネル構造を有する液晶相であり、そのチャンネルの機能化は非常に興味深い。重合性骨格を導入した双連続キュービック液晶を開発し、液晶状態で光重合をおこなうことで、3次元的なイオン性ナノチャンネルを有するポリマーフィルムをえることができた。このポリマーフィルムについてイオン伝導度の測定を行ったところ、三次元的なチャンネルは良好なイオン伝導パスとして機能することが明らかとなった。今後、このナノチャンネルを有するポリマー材料は次世代の分離膜材料などへの応用が期待される。

在室温下，某些有机盐以熔化的状态存在，这种盐称为离子液体。离子液体具有良好的特性，例如降低效率，阻燃性和高离子电导率，预计将应用于下一代电池电解质。咪唑盐盐，铵盐等是形成离子液体的典型有机盐。通过对这些有机盐进行适当的分子修饰，已经报道了各种液晶离子液体。据报道，这些液晶离子液体是表现出源自分子组装结构的离子电导率行为的新材料。在这项研究中，我们专注于液晶离子液体，这些液体液体在各种液体晶体离子液体中表达双连续相。双连续立方相是具有三维通道结构的液晶相，通道的功能化引起了人们的极大关注。通过开发带有可聚合主链的双连续立方液晶体，并在液晶状态下进行光聚合，可以进行三维离子纳米渠道的聚合物膜。当对该聚合物膜测量离子电导率时，发现三维通道作为良好的离子传导路径。将来，预计用纳米通道的聚合物材料将应用于下一代分离膜材料。

项目成果

三次元的なイオン性チャンネルを有するイオン伝導性ポリマーフィルムの開発

具有三维离子通道的离子导电聚合物薄膜的研制

• 发表时间: 2010
• 作者: 一川尚広;他5名
• 通讯作者: 他5名

扇型アンモニウム塩の自己組織化によるイオン伝導チャンネルの構築

扇形铵盐自组装构建离子传导通道

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Kitaoka;T. Tono;S. Yoshimoto;T. Hirahara;S. Hasegawa;T. Ohba;一川尚広,吉尾正史,浜崎淳志,向井知大,大野弘幸,加藤隆史
• 通讯作者: 一川尚広,吉尾正史,浜崎淳志,向井知大,大野弘幸,加藤隆史

ソフトマター(第2章,3節,液晶)

软物质（第 2 章第 3 节，LCD）

• 发表时间: 2009
• 作者: 加藤隆史;一川尚広;相良剛光
• 通讯作者: 相良剛光

Development of Ion-Channels Formed by Self-Organization of Liquid-Crystalline Ammonium Salts

液晶铵盐自组织形成的离子通道的发展

• 发表时间: 2008
• 作者: 一川尚広;他5名
• 通讯作者: 他5名

液晶-構造制御と機能化の最前線-第2編 第5章 イオン性液晶-構造制御と機能発現-

液晶 - 结构控制和功能化的前沿 - 第 2 部分第 5 章离子液晶 - 结构控制和功能表达 -

• 发表时间: 2010
• 作者: 田中祐希;日比谷紀之;丹羽淑博;岩前伸幸;藤倉哲郎;一川尚広・加藤隆史
• 通讯作者: 一川尚広・加藤隆史