資源制約フリーなナトリウムイオン電池の開発

研究課題

体系的番号	JPMJGX23S4
DOI	https://doi.org/10.52926/JPMJGX23S4
研究代表者	駒場慎一東京理科大学, 理学部第一部, 教授
研究期間 (年度)	2023 – 2027
概要	我が国で初めて実用化されたリチウムイオン電池は、実用蓄電池で最大のエネルギー密度を有するためGX技術の実現に必須の蓄電池である。しかしながら希少・毒性元素が必要であり、リチウム資源が偏在することも相まってリチウム原料の価格は乱高下している。また高コストなコバルト、ニッケル、銅なども必要である。蓄電池の応用範囲が拡大し、地球規模での環境・エネルギー問題の取り組みが重要となる中、地政学リスクと資源制約から開放されたリチウム代替の蓄電池開発は、革新的GX技術における最重要課題のひとつである。本研究開発では、周期表においてリチウムと同族で資源制約のないナトリウムに注目し、日本発のリチウムイオン電池の技術を継承する次世代蓄電池「ナトリウムイオン電池」の社会実装に向けた材料開発と電池設計、機構解析、計算科学研究に取り組む。
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
(22件)

すべて 2024

すべて雑誌論文 (22件) (国際共著 1件、査読あり 20件、オープンアクセス 19件)

[雑誌論文] Branched Diamine Electrolytes for Na+-Solvent Cointercalation into Graphite2024
- 著者名
  Zachary Tyson Gossage, Tomooki Hosaka, Ryoichi Tatara, and Shinichi Komaba
- 雑誌名
  
  ACS Applied Energy Materials
- DOI
  10.1021/acsaem.3c02120
[雑誌論文] Application of Na2CO3 as a Sacrificial Electrode Additive in Na-ion Batteries to Compensate for the Sodium Deficiency in Na2/3[Fe1/2Mn1/2]O22024
- 著者名
  Masayoshi Matsuzaki, Ryoichi Tatara, Kei Kubota, Kazutoshi Kuroki, Tomooki Hosaka, Kazuteru Umetsu, Nobuhiro Okada, and Shinichi Komaba
- 雑誌名
  
  Batteries & Supercaps
- DOI
  10.1002/batt.202400009
[雑誌論文] NaMCl6 (M = Nb and Ta): A New Class of Sodium-Conducting Halide-Based Solid Electrolytes2024
- 著者名
  Zheng Huang, Suguru Yoshida, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi, Saneyuki Ohno
- 雑誌名
  
  ACS Materials Letters
  
  巻: 6 ページ: 1732-1738
- DOI
  10.1021/acsmaterialslett.4c00315
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Single Cationic Conduction Under Anion-Blocking Conditions in Sodium Ionic Liquids: Na[((FSO2)2N)x((CF3SO2)(FSO2)N)1-x]2024
- 著者名
  Y. Yokoyama,R. Masui, K. Hiraoka, M. Watanabe, and S. Seki
- 雑誌名
  
  Journal of The Electrochemical Society
  
  巻: 171 ページ: 050525
- DOI
  10.1149/1945-7111/ad47d6
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Interfacial modification of NaCoO2 positive electrodes with inorganic oxides by simple mixing and the effects on all-solid-state Na batteries2024
- 著者名
  T. Ichikawa, K. Hiraoka and S. Seki
- 雑誌名
  
  RSC Advances
  
  巻: 14 ページ: 19726-19734
- DOI
  10.1039/d4ra02957g
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Quantifying Interfacial Ion Transfer at Operating Potassium-Insertion Battery Electrodes within Highly Concentrated Aqueous Solutions2024
- 著者名
  Zachary T. Gossage, Ryoichi Tatara, Tomooki Hosaka, and Shinichi Komaba
- 雑誌名
  
  ACS Applied Materials & Interfaces
- DOI
  10.1021/acsami.4c03645
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Ethylene Carbonate-based Concentrated Electrolyte Composed of Asymmetric Amide Anion for Rechargeable Sodium-ion Batteries2024
- 著者名
  Y. Yokoyama, R. Furui, and S. Seki
- 雑誌名
  
  Electrochemistry
  
  巻: 92 号: 7 ページ: 077006
- DOI
  10.5796/electrochemistry.24-00051
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Computational discovery of stable Na-ion sulfide solid electrolytes with high conductivity at room temperature2024
- 著者名
  Seong-Hoon Jang, Randy Jalem, Yoshitaka Tateyama
- 雑誌名
  
  J. Mater. Chem. A
  
  巻: 12 ページ: 20879-20886
- DOI
  10.1039/d4ta02522a
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Na[Mn0.36Ni0.44Ti0.15Fe0.05]O2 predicted via machine learning for high energy Na-ion batteries2024
- 著者名
  Saaya Sekine, Tomooki Hosaka, Hayato Maejima, Ryoichi Tatara, Masanobu Nakayama and Shinichi Komaba
- 雑誌名
  
  Journal of Materials Chemistry A
- DOI
  10.1039/D4TA04809A
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Enhanced Cycle Stability of LiNiO2 in a Highly Concentrated Ionic Liquid Electrolyte2024
- 著者名
  Huazhen Liu, Hiroki Maeda, Jinkwang Hwang and Kazuhiko Matsumoto
- 雑誌名
  
  ACS Applied Materials & Interfaces
  
  巻: 16 ページ: 53963-53971
- DOI
  10.1021/acsami.4c12262
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] State change of Na clusters in hard carbon electrodes and increased capacity for Na-ion batteries achieved by heteroatom doping2024
- 著者名
  Hideka Ando, Kenjiro Hashi, Shinobu Ohki, Yoshikiyo Hatakeyama, Yuta Nishina, Norihiro Kowata, Takahiro Ohkubo, Kazuma Gotoh
- 雑誌名
  
  Carbon Trends
  
  巻: 16 ページ: 100387-100387
- DOI
  10.1016/j.cartre.2024.100387
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Strategic approaches to observing 39K NMR signals from potassium-graphite intercalation compounds2024
- 著者名
  Hideka Ando, Kenjiro Hashi, Shinobu Ohki, Rika Matsumoto, and Kazuma Gotoh
- 雑誌名
  
  Chem. Lett.
  
  巻: 53 号: 11 ページ: 195-195
- DOI
  10.1093/chemle/upae195
- 査読あり
[雑誌論文] New frontiers in alkali metal insertion into carbon electrodes for energy storage2024
- 著者名
  Zachary T. Gossage, Daisuke Igarashi, Yuki Fujii, Masayuki Kawaguchi, Ryoichi Tatara, Kosuke Nakamoto, and Shinichi Komaba
- 雑誌名
  
  Chemical Science
- DOI
  10.1039/D4SC03203A
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Physicochemical properties and application of concentrated KN(SO2F)2/sulfolane solution in high-voltage high-power K-ion batteries2024
- 著者名
  Daisuke Igarashi, Ryoichi Tatara, Satoshi Yasuno, and Shinichi Komaba
- 雑誌名
  
  Journal of Materials Chemistry A
- DOI
  10.1039/D4TA06029F
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Bifunctional Al Dopant for Enhancing Bulk and Grain Boundary Conductivities in Sodium Ion Conducting NASICON Ceramics2024
- 著者名
  Bowei Xun, Jian Wang, Yukio Sato, Shufan Jia, Saneyuki Ohno, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi
- 雑誌名
  
  Advanced Energy Materials
  
  巻: 15 号: 4 ページ: 2402891-2402891
- DOI
  10.1002/aenm.202402891
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Electrochemical Properties of Powdery LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 Electrodes with Styrene-Acrylic-Rubber-based Latex Binders at High Voltage2024
- 著者名
  Lu Yin, Ryoichi Tatara, Kosuke Nakamoto, Shogo Yamazaki, Rena Takaishi, Eisuke Shiiyama, Takashi Matsuyama, and Shinichi Komaba
- 雑誌名
  
  ACS Applied Materials & Interfaces
- DOI
  10.1021/acsami.4c11185
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Na5/6[Ni1/3Mn1/6Fe1/6Ti1/3]O2 as an Optimized O3-Type Layered Oxide Positive Electrode Material for Sodium-Ion Batteries2024
- 著者名
  Koichi Hashimoto, Kei Kubota, Ryoichi Tatara, Tomooki Hosaka, and Shinichi Komaba
- 雑誌名
  
  Inorganic Chemistry
- DOI
  10.1021/acs.inorgchem.4c04001
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] High-conductivity, low-temperature sintering-compatible NASICON solid electrolyte for enhanced compositing with hard carbon electrode in all-solid-state batteries2024
- 著者名
  Bowei Xun, Jian Wang, Yukio Sato, George Hasegawa, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi
- 雑誌名
  
  Journal of Materials Chemistry A
  
  巻: 13 ページ: 1766-1771
- DOI
  10.1039/d4ta07954j
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Sodium ion conduction in perovskite-type sodium lanthanum niobate ceramics2024
- 著者名
  Jian Wang, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi
- 雑誌名
  
  Journal of Alloys and Compounds
  
  巻: 1010 ページ: 177335-177335
- DOI
  10.1016/j.jallcom.2024.177335
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Stability of RbO2 as a Discharge Product of Metal-O2 Batteries2024
- 著者名
  Ryusei Fujimoto, Ryoichi Tatara, Tomooki Hosaka, Daisuke Igarashi, and Shinichi Komaba
- 雑誌名
  
  Journal of the American Chemical Society
- DOI
  10.1021/jacs.4c16383
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Anion-Regulated coordination and interfacial behavior in ionic liquid electrolytes for Li metal batteries2024
- 著者名
  Shengan Wu, Yuhi Nishigaki, Jinkwang Hwang, Kazuhiko Matsumoto
- 雑誌名
  
  Chemical Engineering Journal
  
  巻: 508 ページ: 160927
- DOI
  10.1016/j.cej.2025.160927
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Simultaneous migration mechanism of Co-O couple toward spinel-like Co3O4 formation on LixCoO2 surfaces2024
- 著者名
  Huu Duc Luong, Zizhen Zhou, Yoshitaka Tateyama
- 雑誌名
  
  J. Power Sources
  
  巻: 641 ページ: 236854
- DOI
  10.1016/j.jpowsour.2025.236854
- 査読あり / オープンアクセス

資源制約フリーなナトリウムイオン電池の開発

研究代表者

駒場 慎一 東京理科大学, 理学部第一部, 教授

報告書

主な研究成果

[雑誌論文] Branched Diamine Electrolytes for Na+-Solvent Cointercalation into Graphite2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Application of Na2CO3 as a Sacrificial Electrode Additive in Na-ion Batteries to Compensate for the Sodium Deficiency in Na2/3[Fe1/2Mn1/2]O22024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] NaMCl6 (M = Nb and Ta): A New Class of Sodium-Conducting Halide-Based Solid Electrolytes2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Single Cationic Conduction Under Anion-Blocking Conditions in Sodium Ionic Liquids: Na[((FSO2)2N)x((CF3SO2)(FSO2)N)1-x]2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Interfacial modification of NaCoO2 positive electrodes with inorganic oxides by simple mixing and the effects on all-solid-state Na batteries2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Quantifying Interfacial Ion Transfer at Operating Potassium-Insertion Battery Electrodes within Highly Concentrated Aqueous Solutions2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Ethylene Carbonate-based Concentrated Electrolyte Composed of Asymmetric Amide Anion for Rechargeable Sodium-ion Batteries2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Computational discovery of stable Na-ion sulfide solid electrolytes with high conductivity at room temperature2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Na[Mn0.36Ni0.44Ti0.15Fe0.05]O2 predicted via machine learning for high energy Na-ion batteries2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Enhanced Cycle Stability of LiNiO2 in a Highly Concentrated Ionic Liquid Electrolyte2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] State change of Na clusters in hard carbon electrodes and increased capacity for Na-ion batteries achieved by heteroatom doping2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Strategic approaches to observing 39K NMR signals from potassium-graphite intercalation compounds2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] New frontiers in alkali metal insertion into carbon electrodes for energy storage2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Physicochemical properties and application of concentrated KN(SO2F)2/sulfolane solution in high-voltage high-power K-ion batteries2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Bifunctional Al Dopant for Enhancing Bulk and Grain Boundary Conductivities in Sodium Ion Conducting NASICON Ceramics2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Electrochemical Properties of Powdery LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 Electrodes with Styrene-Acrylic-Rubber-based Latex Binders at High Voltage2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Na5/6[Ni1/3Mn1/6Fe1/6Ti1/3]O2 as an Optimized O3-Type Layered Oxide Positive Electrode Material for Sodium-Ion Batteries2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] High-conductivity, low-temperature sintering-compatible NASICON solid electrolyte for enhanced compositing with hard carbon electrode in all-solid-state batteries2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Sodium ion conduction in perovskite-type sodium lanthanum niobate ceramics2024

著者名

雑誌名

駒場慎一東京理科大学, 理学部第一部, 教授