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

　大学院創成科学研究科（工学系学域）の藤井健太教授と、新潟大学自然科学系（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、新潟大学大学院自然科学研究科博士後期課程在学）、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・池田一貴特別准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。
　本研究成果をまとめた論文は、2021年7月1日、アメリカ化学会の物理化学誌「Journal of Physical Chemistry B」でオンライン公開されました。また、同年7月15日発行の同紙に掲載されるとともに、Supplementary Journal Coverに選定されています。

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参考画像 J. Phys. Chem. BのSupplementary Journal Cover

謝辞

　本研究は、JSPS科学研究費補助金　基盤研究（No. 18H01994、18H03926、20H05663）、特別研究員奨励費（No. 17J02361、20J14822）および科学技術振興機構先端的低炭素技術開発-次世代蓄電池（ALCA-SPRING）の助成を受けて実施されたものです。

論文情報

• 論文題目：Local Structure of Li+ in Superconcentrated Aqueous LiTFSA Solutions
• 著者：Hikari Watanabe1, Nana Arai, Erika Nozaki, Jihae Han, Kenta Fujii, Kazutaka Ikeda, Toshiya Otomo, Kazuhide Ueno, Kaoru Dokko, Masayoshi Watanabe, Yasuo Kameda, Yasuhiro Umebayashi
• 掲載誌：Journal of Physical Chemistry B 2021, 125, 27, 7477-7484.
• DOI：10.1021/acs.jpcb.1c04693