有機ケイ素系イオン伝導材料

氏名水雲 智信 | みずも とものぶ 現在 広島大学に在籍していません
所属工学研究院 物質化学工学部門 応用化学講座
職階助教
キーワード有機ケイ素 イオン伝導体
関連分野

概要

研究内容
有機ケイ素化合物の設計と合成を中心として研究を展開している。極性有機ケイ素化合物にリチウム塩等の塩を添加・溶解させる方法、あるいはケイ素化合物中にイオン性官能基を導入する方法により、イオン伝導材料としている。それらについて電気化学的性能等を評価している。例えば、イオン伝導度、電気化学的安定性、イオン輸率、熱分析など。

研究の背景について
電池、センサー、表示素子等の電気化学デバイスに用いられている有機電解液を固体電解質、あるいは不揮発性液体に置き換えることにより、デバイスの安全性向上や長寿命化が期待できる。本研究では新しいイオン伝導体としての有機ケイ素化合物の設計、合成、評価を行なっている。

研究成果について
これまで、シラトランという高配位ケイ素化合物に注目し研究を展開している。シラトランは高極性化合物であるため、リチウム塩を溶解させ、液状のシラトラン/リチウム塩複合体が得られた(右図)。この複合体は室温で10-5 S cm-1のイオン伝導度と300℃に至る熱安定性を示した。

産業界へのアピール

従来の有機電解液と比較すれば、シラトラン等の本研究で扱う有機ケイ素化合物は不揮発性、耐熱性などの点で優位性がある。

関連情報

特許 特許公開2011-086548 固体電解質
論文 Mizumo, Fujita, Ohshita, Chem. Lett., 2010, 40, 798-800.