Unveiling intercalation mechanism of coordination frameworks for energy storage technologies

发布储能技术协调框架嵌入机制

• 批准号: 18F18329
• 负责人: 西原 寛
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-11-09 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18329/
• 关键词: 金属錯体; エネルギー貯蔵; 電気化学; 錯体

本研究は、電子伝導性配位構造体のエネルギー変換・貯蔵材料としての特性とその詳細な反応機構を明らかにすることで、次世代エネルギーデバイスへの展開を目指した研究である。昨年度において、特に期待されている多価カチオンの脱挿入を基盤とする次世代エネルギー貯蔵反応への初歩的な検討をした。特に、マグネシウム二次電池用電解液の最適化と、その電解液を用いて構造体へマグネシウムイオンを可逆的に脱挿入可能か検討した。結果として、特定の配位構造体には、１サイクル目のみであるが、マグネシウムイオンを可逆的に脱挿入できることが分かった。これらの成果を基盤に、当該年度は可逆的なマグネシウムイオンの脱挿入に関わるサイクル特性と、有機配位子の設計によって電気化学特性を制御する手法の検討を行った。後者の研究は、リチウムイオンの電気化学脱挿入を用いて検討した。まず、マグネシウムイオンの電子伝導性配位構造体への電気化学的脱挿入であるが、サイクルを重ねるごとに高電位側での副反応が顕著になり、電気化学特性が劣化していくことが実験で明らかになった。この現象は、構造体の金属イオンおよび有機配位子を変えても同様に起こることが分かった。電気化学実験後の試料がその構造を維持しているかをＸ線回折法に検討すると、実験前と後でほぼ回折パターンに変化がなかった。このため、特性劣化の原因は、有機電解液にあると考えている。次に、有機配位子の設計によって電気化学特性を制御する手法の検討だが、有機配位子の組成が特性に与える影響は大きいことが示された。当該手法によって電子伝導性配位構造体のエネルギー変換・貯蔵機能を向上させることができる可能性が示された。

This study provides a detailed review of the properties of electron-conducting coordination structures and storage materials. The next generation of the organization's new research and development, the next generation of the new generation. Yesterday's year's において, special にlook forward to されている多価カチオンの Taking off and inserting をThe basic foundation of the next generation of the new generation is the first step of the new era. The electrolyte for the special secondary battery is optimized and the electrolyte is made of a structure that can be reversibly inserted and removed. Result: として, specific coordination structure には, １サイクル目のみであるが, マグネシウムイオンを reversible detachment and insertion できることが分かった.これらのachievementsをbaseに、When the year is reversible なマグネシウムイオンの无码不卡わサイCharacteristics of クル, design of organic ligands, chemical properties of electricity, control techniques, and control. The latter is a research project and a research project on the use of chemical de-insertion and de-insertion of electronic materials.まず、マグネシウムイオンのelectronic conductive coordination structure への电気chemistry de-insertion であるが、サイクルを重ねるThe high-potential side of the high-potential side has a secondary reaction and a negative reaction, and the chemical properties of the electrolyte have deteriorated.このphenomenon, structure のmetal イオンおよびorganic coordination を変えても同様に出こることが分かった. X-ray folding method to maintain the structure of the sample after electrochemistryに検多すると、実験前と后でほぼturnback パターンに変化がなかった.このため、Cause of characteristic deteriorationは、Organic electrolyte にあると卡えている. Second, the design of organic ligands, the chemical properties of electricity and control, the technique of control, the characteristics of the composition of organic ligands, and the influence of the characteristics of organic ligands. This technique shows the possibility of improving the electronic conductive coordination structure's exchange and storage functions.

项目成果

Reversible Energy Storage in Layered Copper-Based Coordination Polymers: Unveiling the Influence of the Ligand's Functional Group on Their Electrochemical Properties

层状铜基配位聚合物中的可逆储能：揭示配体官能团对其电化学性能的影响

• DOI: 10.1021/acs.jpcc.0c01486
• 发表时间: 2020
• 期刊: J. Phys. Chem. C
• 影响因子: 3.7
• 作者: M. Amores;K. Wada;K. Sakaushi;H. Nishihara
• 通讯作者: H. Nishihara