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ビジョン
カーボンニュートラルへの関心が高まる自動車業界では、今後、電気自動車のさらなる普及が見込まれます。本研究は、電気自動車の充放電性能を大幅に向上させる液体電解質の開発を目指すものです。リチウムイオン蓄電池の充放電性能は「イオン伝導率」と「Liイオン輸率」の２つの指標に影響されますが、これらは、どちらかを高めようとすると他方が低下する傾向にあることが知られています。
本研究では、高濃度にリチウム塩を溶解させたある種の濃厚電解液を用いると、特異な「Liイオンホッピング伝導」によりイオン伝導率とイオン輸率が両立できる可能性を見出しました。電解質構造とイオン輸送特性について系統的な検討を行い、この実証を目指します。
最終用途例
強み
テクノロジー
高濃度にリチウム塩を溶解させたある種の濃厚電解液を用いると、特異な「Liイオンホッピング伝導」により高いLiイオン輸率が実現できることを明らかにしました。高いイオン伝導性と両立させることで、従来実現できなかった急速充放電レベルが達成可能となります。さらに、“液体”電解質であるため、従来の蓄電池生産プロセスが利用可能なことから、設備投資コスト抑制にも寄与します。その他、耐酸化性、耐熱性の向上、多様な負極材料への適用性、リチウムデンドライト抑制なども確認されており、リチウムイオン電池の高エネルギー密度化、高電圧化も期待できます。今後、新規溶媒やリチウム塩を用いた新規電解質開発やなどを推進していきたいと考えています。
共同研究仮説
優れた特性を示す電解質を実現するのにリチウム塩や溶媒など新規物質の開発は欠かせません。また、次世代蓄電池への応用の観点から、新たに開発検討されている電解質材料の評価や新規物質の提案を行うことも可能です。
研究設備
イベント動画
研究者
2009-2011年 アリゾナ州立大にて博士研究員
2011-2014年 横浜国立大学 産学連携研究員
2015-2017年 山口大学助教を経て
2017年 -現職 横浜国立大学 大学院工学研究院 准教授
受賞歴
「ソフマテリアルのイオン輸送特性と電池応用に関する研究」にて文部科学大臣表彰（若手科学者賞、2020年）。
電気化学会論文賞（2020年）
高分子学会 高分子研究奨励賞（2017年）ほか。
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