本学自然科学系（理学部）の梅林泰宏教授、東京理科大学理工学部の渡辺日香里助教（研究当時、本学大学院自然科学研究科博士後期課程在学）、山口大学大学院創成科学研究科の藤井健太教授、高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所の大友季哉教授らの研究グループは、山形大学、横浜国立大学の研究グループと共同で、新たにリチウムイオン電池（LIB）電解液として期待されている濃厚リチウム塩水溶液（現行リチウムイオン電池に用いられる電解液に比べ、約3倍のリチウム塩を溶解させた水溶液）の液体構造を分子レベルで明らかにすることに成功しました。従来のLIBに用いられてきた有機溶媒に代わって、水を溶媒に用いた電解液は、安価で安全性の高いLIBの実現につながります。今回の成果は、水溶液を用いたリチウムイオン二次電池（水系リチウムイオン電池）の開発を一歩前進させました。

本研究成果のポイント

• 水系リチウムイオン電池の実用化には、水の分解を抑える皮膜の形成が不可欠
• 電解液の液体構造が良好な皮膜形成の鍵を握る
• 濃厚リチウム塩水溶液の液体構造の分子レベルでの解明に成功
• 水系リチウムイオン電池の実用化に近づいた

研究内容の詳細

水系リチウムイオン電池実用化のカギを握る濃厚リチウム塩水溶液の液体構造を解明（PDF:650KB）

論文情報

【掲載誌】Journal of Physical Chemistry B
【論文タイトル】Local Structure of Li⁺ in Superconcentrated Aqueous LiTFSA Solutions
【著者】Hikari Watanabe, Nana Arai, Erika Nozaki, Jihae Han, Kenta Fujii, Kazutaka Ikeda, Toshiya Otomo, Kazuhide Ueno, Kaoru Dokko, Masayoshi Watanabe, Yasuo Kameda, and Yasuhiro Umebayashi
【doi】10.1021/acs.jpcb.1c04693

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