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全有機固体電池：レドックスポリマー電極と固体電解質の研究

全有机固态电池：氧化还原聚合物电极和固体电解质研究

基本信息

批准号：
15F15752
负责人：
西出宏之
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-11-09 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15752/
关键词：
高分子化学機能性高分子二次電池機能材料

项目摘要

重金属フリーで環境適合、サステイナブルな次世代蓄電池（二次電池）の電極活物質として期待されるラジカルポリマーでの電荷輸送特性を解明し、全有機電池としての道筋を提示するための基礎研究である。受入研究室で世界的に先駆け展開しているニトロキシド（TEMPO）ラジカルポリマーを対象に、その界面での電荷授受および対イオンの拡散過程を当該研究者が所属機関（端・ウプサラ大）で実施してきた解析法も併用して検討し、電極活物質としての要件を抽出した。また新しい電荷貯蔵サイトの分子設計と高分子化実験も試行した。TEMPOラジカルポリマーを対象に、電荷拡散による約10μS/㎝の導電性を定量的に解析し、電荷の拡散定数10－9cm2/sと対イオンの拡散定数7×10－10cm2/sより後者が微視的には律速であることを示した。またポッピング機構による自己電子交換での再配置エネルギーが約1eVであること、またラジカル部位周りの極性場が支配因子であることをはじめて明らかにした。以上より、距離10μmでの導電、すなわち添加物無い有機ラジカルポリマーでも数μm厚みで電池電極として作動しうる結論を得た。このほか有機電池の構成成分としてのテレフタル酸リチウム、電解質ポリエチレンオキシド誘導体の可能性を探索もした。以上、有機固体電池へのアプローチ法をとりまとめた。

Heavy metal フリーでenvironmentally suitable, サステイナブルなelectrode active material of next-generation storage battery (secondary battery) としてLooking forward to されるラジカルポリマーでのCharge transport characteristics を clarification し, all-organic battery としての道suji をhint するためのBasic research である. The first person who entered the world of the laboratory was introduced to the world (TEMP) O) ラジカルポリマーを対 resembles に、そのInterface でのcharge transfer and reception および対イオThe dispersion process was carried out when the researcher's affiliated institution (Tuan・Esaurus University) applied the analytical method and extracted the electrode active material using the analytical method. This is a new charge storage and molecular design and a trial run of polymerization. TEMPO ラジカポリマーを対肖に、Charge dispersion によるAbout 10μS/㎝のConductivity をQuantitative analysisし、Charge 拡dispersion definite number 10－9cm2/sと対イオンの拡拡分fixed number 7×10－10cm2/sよりThe latter is a microscopic view of the rhythm speed and speed of the display.またポッピング Organization によるown electronic exchange でのreconfiguration エネルギーがapproximately 1eV であること, またラジカル location circumference りのpolar field が dominating factor であることをはじめて明らかにした. Above, the distance of 10 μm is conductive, and the additive-free organic ラジカルポリマーでもseveral μm thick battery electrode is activated and the conclusion is obtained.このほかorganic battery components としてのテレフタル acid リチウム, electrolyte ポリエチレンオキシド inducer のpossibility をもした. Above, the organic solid-state battery is used.