低環境負荷・高特性リチウム硫黄電池の開発

研究課題

体系的番号	JPMJGX23S0
DOI	https://doi.org/10.52926/JPMJGX23S0
研究代表者	石川正司関西大学, 化学生命工学部, 教授
研究期間 (年度)	2023 – 2027
概要	電解液などのソフトな電解質を用いた常温作動型リチウム硫黄電池を開発し、困難とされている長寿命化と、現行リチウム電池のおよそ倍のエネルギー密度を目指す。本電池は理論上、最軽量な密閉型蓄電池であり、ビルの屋上や家庭など様々な場所での電力貯蔵を可能にする。これにより再生可能電力導入を促し、温室効果ガス低減に寄与する。正極には希少金属がほぼ不要で、製造時に環境負荷が低いのも魅力である。この電池実現するため、本チームでは、多量の硫黄が可逆的に充放電できる正極を開発するグループ(G)、リチウムが高速に移動できるソフト電解質を開発するG、リチウム負極の可逆性を向上させるG、硫黄反応を解明・促進するG、実証電池を検証するG、という綿密かつ強力な5Gにより世界最先端の研究開発を推進する。
研究領域	蓄電池

報告書

(2件)

2024 年次報告書 ( PDF )
2023 年次報告書 ( PDF )

主な研究成果
(14件)

すべて 2024

すべて雑誌論文 (14件) (査読あり 13件、オープンアクセス 10件)

[雑誌論文] Formation and Breakdown of the Solid-electrolyte Interphase in a Bis(fluorosulfonyl)amide-based Ionic Liquid in the Presence of Lithium Ion2024
- 著者名
  Sho Okazaki, Nobuyuki Serizawa, Yasushi Katayama
- 雑誌名
  
  Electrochemistry
  
  巻: 92 号: 4 ページ: 043006
- DOI
  10.5796/electrochemistry.23-69152
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Speciation and dipole reorientation dynamics of glass-forming liquid electrolytes: Li[N(SO2CF3)2] mixtures of 1,3-propane sultone or tetrahydrothiophene-1,1-dioxide2024
- 著者名
  Yasuhiro Umebayashi, Erika Otani, Hikari Watanabe and Jihae Han
- 雑誌名
  
  Faraday Discussions
  
  巻: 253 ページ: 42-54
- DOI
  10.1039/D4FD00050A
- 査読あり
[雑誌論文] A Tuned Ether Electrolyte for Microporous Carbon-based Lithium-sulfur Batteries Enabling Long Cycle Life and High Specific Capacity2024
- 著者名
  Takeshi Tonoya, Yukiko Matsui, Masashi Ishikawa
- 雑誌名
  
  Electrochemistry
  
  巻: 92 号: 7 ページ: 077007
- DOI
  10.5796/electrochemistry.24-00048
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Evaluation of the Solid-Electrolyte Interphase Formation in a Bis(fluorosulfonyl)amide Based Ionic Liquid in the Presence Lithium Ion Using Different Redox Probes2024
- 著者名
  Shunosuke Momose, Morgan L. Thomas, Nobuyuki Serizawa, and Yasushi Katayama
- 雑誌名
  
  ECS Transactions
  
  巻: 114 号: 6 ページ: 105-109
- DOI
  10.1149/11406.0105ecst
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] A partially fluorinated polymer network enhances the Li-ion transference number of sulfolane-based highly concentrated electrolytes2024
- 著者名
  Yukako Konishi, Hisashi Kokubo, Seiji Tsuzuki, Ryoichi Tatara and Kaoru Dokko
- 雑誌名
  
  Chemical Communications
  
  巻: 60 ページ: 12896-12899
- DOI
  10.1039/D4CC04291C
- 査読あり
[雑誌論文] Widening the Operational Temperature Range of Lithium Batteries Using Flame-Retardant Sulfone-Based Highly Concentrated Electrolytes2024
- 著者名
  Yosuke Ugata, Gakuto Wada, Shuhei Miyazaki, and Kaoru Dokko
- 雑誌名
  
  Journal of The Electrochemical Society
  
  巻: 171 号: 10 ページ: 100508
- DOI
  10.1149/1945-7111/ad81b8
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Optimization of the Chemical Li Predoping Process of S-Confined Microporous Activated Carbon Positive Electrodes for Li-S Batteries2024
- 著者名
  Masato Kuroda, Morihiko Okuno, Yukiko Matsui, Masashi Ishikawa
- 雑誌名
  
  ACS Energy & Fuels
  
  巻: 38 号: 21 ページ: 21535-21543
- DOI
  10.1021/acs.energyfuels.4c03554
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Anionic Effects on Li-Ion Transport and Electrochemical Properties of High-Concentration Li Salt/Sulfone Electrolytes2024
- 著者名
  Yosuke Ugata, Shuhei Miyazaki, Gakuto Wada, Shohei Sasagawa, and Kaoru Dokko
- 雑誌名
  
  ACS Applied Energy Materials
  
  巻: 7 ページ: 11799-11806
- DOI
  10.1021/acsaem.4c02015
- 査読あり
[雑誌論文] Understanding the Improved Performances of Lithium-sulfur Batteries Containing Oxidized Microporous Carbon with an Affinity-controlled Interphase as a Sulfur Host2024
- 著者名
  Luna Yoshida, Takashi Hakari, Yukiko Matsui, Minako Deguchi, Hirofumi Yamamoto, Masahiro Inoue, Masashi Ishikawa
- 雑誌名
  
  Journal of Power Sources
  
  巻: 624 ページ: 235572
- DOI
  10.1016/j.jpowsour.2024.235572
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Gold-etching redox reactions at the gold interface of an ionic liquid monitored using electrochemical surface plasmon resonance2024
- 著者名
  Naoya Nishi, Hiroyuki Miyatake , Tetsuo Sakka
- 雑誌名
  
  Electrochim. Acta
  
  巻: 512 ページ: 145428
- DOI
  10.1016/j.electacta.2024.145428
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Communication−Effect of Ligand Structure on Li-Ion Insertion Kinetics in Ether-Based Solvate Ionic Liquids2024
- 著者名
  Zhi Zhou, Kousuke Takeshita, Ryotaro Ishikawa, Yosuke Ugata, Seiji Tsuzuki, Ryoichi Tatara, Kaoru Dokko
- 雑誌名
  
  Journal of the Electrochemical Society
  
  巻: 172 ページ: 020501
- DOI
  10.1149/1945-7111/adada7
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Accumulation of ionic-liquid ions at the electrochemical liquid/liquid interface between water and a fluorous solvent studied using neutron reflectometry2024
- 著者名
  Kosuke Ishii, Kazuhiro Akutsu-Suyama, Norifumi L. Yamada, Yuko Yokoyama, Tetsuo Sakka, Naoya Nishi
- 雑誌名
  
  Electrochim. Acta
  
  巻: 513 号: 10 ページ: 145563
- DOI
  10.1016/j.electacta.2024.145563
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Effects of Li-Salt Concentration and Viscosity on Li-Ion Insertion/Extraction Reaction Kinetics at LiMn2O4 Electrode in Ether-Based Electrolyte Solutions2024
- 著者名
  Zhi Zhou, Kousuke Takeshita, Ryotaro Ishikawa, Yosuke Ugata, Ryoichi Tatara, Kaoru Dokko
- 雑誌名
  
  Journal of The Electrochemical Society
  
  巻: 172 ページ: 020524
- DOI
  10.1149/1945-7111/adb521
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Oxygen Functional Groups Regulating Sulfur Distribution in Carbon Micropores to Enhance Solid-phase Conversion Reactions for Lithium-sulfur Batteries2024
- 著者名
  Luna Yoshida, Takashi Hakari, Yukiko Matsui, Yuki Orikasa, Masashi Ishikawa
- 雑誌名
  
  ACS Applied Materials & Interfaces
- DOI
  10.1021/acsami.5c02273

低環境負荷・高特性リチウム硫黄電池の開発

研究代表者

石川 正司 関西大学, 化学生命工学部, 教授

報告書

主な研究成果

[雑誌論文] Formation and Breakdown of the Solid-electrolyte Interphase in a Bis(fluorosulfonyl)amide-based Ionic Liquid in the Presence of Lithium Ion2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Speciation and dipole reorientation dynamics of glass-forming liquid electrolytes: Li[N(SO2CF3)2] mixtures of 1,3-propane sultone or tetrahydrothiophene-1,1-dioxide2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] A Tuned Ether Electrolyte for Microporous Carbon-based Lithium-sulfur Batteries Enabling Long Cycle Life and High Specific Capacity2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Evaluation of the Solid-Electrolyte Interphase Formation in a Bis(fluorosulfonyl)amide Based Ionic Liquid in the Presence Lithium Ion Using Different Redox Probes2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] A partially fluorinated polymer network enhances the Li-ion transference number of sulfolane-based highly concentrated electrolytes2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Widening the Operational Temperature Range of Lithium Batteries Using Flame-Retardant Sulfone-Based Highly Concentrated Electrolytes2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Optimization of the Chemical Li Predoping Process of S-Confined Microporous Activated Carbon Positive Electrodes for Li-S Batteries2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Anionic Effects on Li-Ion Transport and Electrochemical Properties of High-Concentration Li Salt/Sulfone Electrolytes2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Understanding the Improved Performances of Lithium-sulfur Batteries Containing Oxidized Microporous Carbon with an Affinity-controlled Interphase as a Sulfur Host2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Gold-etching redox reactions at the gold interface of an ionic liquid monitored using electrochemical surface plasmon resonance2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Communication−Effect of Ligand Structure on Li-Ion Insertion Kinetics in Ether-Based Solvate Ionic Liquids2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Accumulation of ionic-liquid ions at the electrochemical liquid/liquid interface between water and a fluorous solvent studied using neutron reflectometry2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Effects of Li-Salt Concentration and Viscosity on Li-Ion Insertion/Extraction Reaction Kinetics at LiMn2O4 Electrode in Ether-Based Electrolyte Solutions2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Oxygen Functional Groups Regulating Sulfur Distribution in Carbon Micropores to Enhance Solid-phase Conversion Reactions for Lithium-sulfur Batteries2024

著者名

雑誌名

DOI

石川正司関西大学, 化学生命工学部, 教授