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資源性に富むカルシウムを用いた新たな電池材料を開発 - 水素クラスターを含むフッ素フリー電解質が次世代電池開発を加速 -

2021/04/07

発表のポイント

  • 水素クラスターを用いた新たなカルシウムイオン電池用の電解質を開発
  • “高いイオン伝導率”、“高い電気化学的安定性”、“フッ素フリー”を兼ね備えた
    カルシウム電解液の作製に世界で初めて成功
  • この電解液を用いてカルシウムイオン電池の室温での安定動作を実証
  • 資源性に富むカルシウムを用いた電池開発の加速に期待

概要　

　持続可能社会に向けた再生可能エネルギーの導入や電気自動車などの発展を背景として、電池容量がすでに理論的な限界に近づいているリチウムイオン電池に代わる高性能な蓄電デバイスの開発が急がれています。
　東北大学 金属材料研究所の金相侖助教、同大学 材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の木須一彰助教と折茂慎一所長らの研究グループは、資源性に富むカルシウムに注目して、カルシウムイオン電池用の新規電解質として、水素とホウ素から形成された水素クラスターを含む錯体水素化物を新たに開発し、高い伝導率が得られることを発見しました。
　さらに、カルシウムイオン電池としての応用に向けて、２種類の溶剤を混合することで、このカルシウム錯体水素化物を溶剤中に高濃度で溶かし込むことに成功しました。得られた電解液は、“高いイオン伝導率”および負極・正極に対する“高い電気化学安定性”を有すると共に、カルシウムイオン電池の寿命向上に優位な“フッ素フリー”である世界初の電池材料といえます。
　本研究は、スイス連邦工科大学ローザンヌ校のKun Zhao博士およびAndreas Züttel教授と進めた、東北大学材料科学世界トップレベル研究拠点プロジェクトの成果であり、令和３年４月６日付（現地時間）で英国科学誌「Scientific Reports」のオンライン版に掲載されました。
 

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