2020年 | プレスリリース?研究成果
混ぜるだけ！発想を変えた新しい有機蓄電池の開発 ?導電助剤なしで導電性をリレーし高性能化を実現?
【発表のポイント】
- 安価?安全?高容量?高出力な新しい水系有机蓄电池システムを考案
- 絶縁性有机材料に复数の导电机构を组み合わせ蓄电池反応に利用
- 従来の蓄电池に必须な电极の导电助剤注１が不要になることから、蓄电池の実质的な高容量化が可能に
- 材料の多様な组合せが可能であり、有机蓄电池の更なる高性能化や低価格化が期待
【概要】
有機蓄電池は、低環境負荷?安価?高容量が期待できる次世代蓄電池として世界的に研究が進められています。东北大学多元物质科学研究所の小林弘明 助教らは、導電助剤を全く用いない高容量な有機蓄電池システムを考案?実証しました。
有机材料は导电性が低いため、大量の导电助剤を必要とすることから、実质的な容量が小さくなる课题があります。本研究では、二つの有机分子材料を混ぜることで导电性が现れる电荷移动现象注２と、充放电时の导电性有机ラジカル塩注３生成机构を组み合わせた「导电性リレー机构」を考案し、导电助剤フリーで繰り返し充放电が可能な有机蓄电池の开発に成功しました。絶縁性のため利用できなかった多彩な有机材料への応用により、有机蓄电池の更なる高性能化が期待できます。
本研究成果は主に、「人?環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミック?アライアンス」により得られ、5月15日付で、アメリカ化学会が刊行する材料化学専門誌「ACS Applied Materials & Interfaces」オンライン版に公開されました。
図１ 有機分子材料表面での電荷移動を用いた導電性電極と充放電反応の導電性リレー機構の模式図。
【用语解説】
注１）导电助剤
蓄电池の电极の抵抗を低减するために使用する材料。カーボンブラックなどの炭素材料が主に使用される。蓄电池の电极はエネルギーを取り出す活物质と导电助剤、およびこれらを结着させるための结着剤から构成される。
注２）电荷移动现象
二种类の分子（电子を与えるドナー、电子を受け取るアクセプター）间で电子の授受が起こる现象。二种类の分子が一つの结晶を形成することで起こる电荷移动错体と、二种类の粒子の接触表面で电荷移动が起こる表面电荷移动の二种类の电荷移动现象が报告されている。
注３）有机ラジカル塩
有机分子がハロゲンや金属イオンなどの小さいイオンと共に结晶化した塩。金属に匹敌する导电性を示すものや一部には超伝导を示すものも报告されている。
问い合わせ先
（研究に関すること）
东北大学多元物质科学研究所
担当：小林 弘明 助教
电话：022-217-5816
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（报道に関すること）
东北大学多元物质科学研究所
広报情报室
电话：022-217-5198
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