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J-GLOBAL ID:202104009764712198
Research Project code:10102197
極細硫黄繊維のエネルギー貯蔵材料としての可能性探索
極細硫黄繊維のエネルギー貯蔵材料としての可能性探索
Study period:2010 - 2010
Organization (1):
Research responsibility:
(
, 医学(系)研究科(研究院), 教授 )
Research overview:
硫黄は、高密度エネルギー貯蔵可能な(1675 mAh/g)の二次電池用正極材料として注目されている。しかし、硫黄の絶縁性、低反応性、脆さが、その実用化を阻んでいる。 本申請では(a)溶融電界紡糸法による硫黄の極細繊維化、(b)極細硫黄繊維表面上への導電性被膜の形成による導電経路の確保と強度向上により、これらの問題点を解決することを目指した。 (a)については溶融電界紡糸装置の改良により繊維径を1μm程度とすること(b)については導電性被膜の厚さを機械的強度と電気化学反応性のバランスの取れた厚さ(100 nm程度)とすることにより解決を目指し、以下のような目標を設定した。【目標】(1)放電容量 400 mAh/g以上、(2)充放電時のクーロン効率 90%以上、(3)試作電池の充放電可能回数 500回以上、(4)通常の取り扱いでは繊維が破断しない機械的強度【達成度】(1)定電流放電条件(75 mA/g)で、570mAh/gの放電容量を得られる事が確認でき、この目標は達成できた。(2)及び(3)第1回目の放電反応は確認できたものの、再充電反応については、明確な電極応答が得られなかった。(4)機械的強度のある程度の付与は確認できたものの目標値には達しなかった。【今後の展開】 一次電池用正極材料としての可能性を示すことはできた。二次電池用正極材料への展開には放電反応時に生成するチオラートアニオンの散逸を防ぐ方法の探索を今後実施する。
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Research program:
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Organization with control over the research:
Japan Science and Technology Agency
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