次世代鉄空気電池の 高性能化材料を創製します実用化に向けた課題・より小型化するためイオン導電率が高い全固体電解質の開発。・電池性能の向上ため、負極材料、電解質、正極材料を組合わせた金属空気電池の相乗的な設計。キーワードキーワードキーワードキーワードナノ材料、機能性セラミックス、複合材料、金属空気電池−102−研究段階研究段階研究段階研究段階基礎基礎基礎基礎企業等への提案この技術にご興味をお持ちの企業の技術相談や、共同研究等をご検討の際にはご連絡ください。総合教育院 機能性材料科学研究室http://ion.ee.tut.ac.jp/実証実用化準備実証実用化準備実証実用化準備実証実用化準備図：酸化鉄（Fe3O4)埋め込まれた還元酸化グラフェン複合材料の 形成手法及び鉄空気電池の応用材料・ナノテク材料・ナノテク材料・ナノテク材料・ナノテク精密ナノ複合技術による負極活物質の開発総合教育院TAN WAI KIAN 助教研究者情報：https://researchmap.jp/kian概要金属/空気電池は、負極活物質としての金属と正極活物質としての酸素から構成されることから、電池内部に正極活物質を充填する必要がないために高エネルギー密度を実現することができます。負極活物質の中でも、鉄は資源が豊富で安価である上に、充放電時にデンドライトの生成が起こらないため、二次電池への展開が期待されています。さらに、複合材料を用いて負極活物質を設計することで利用率を向上させることが可能となります。優位性従来技術・バッテリーのライフサイクルが短い。・バッテリーのライフサイクルの長期化。・液体金属空気電池は、バルクサイズの大き・全固体電池設計による金属空気電池の小型さと電解質漏れが課題です。化。・安全で安価なバッテリーを生成が可能となります。特徴酸化物または金属粒子が埋め込まれた炭素ベースのハイブリッド複合材料は、液相合成法を使用して製造しています。複合材料は金属空気電池の負極活物質として使用しますが、下記のような方法で形成し検証しました。・酸化鉄粒子をカーボンペーパー上に吸着したものを、アルカリ水溶液と全固体システムの鉄空気二次電池の負極として使用。・液相合成で鉄粒子が埋め込まれたグラファイトカーボンネットワークを、アルカリ水溶液の鉄空気二次電池の負極として使用。・図のように、酸化物（酸化鉄）が埋め込まれた還元酸化グラフェン(rGO)複合材料を開発し、アルカリ水溶液の鉄空気二次電池の負極として使用。【研究成果】•周期安定性の向上を達成しました。•三電極充放電試験にて、サイクル性能を大幅に向上させ、100サイクル後の容量保持性にも優れています。•独自の特性を持つ酸化物埋め込まれた還元酸化グラフェン複合材料大規模な製造が可能になる可能性があります。実用化イメージ、想定される用途・金属空気電池の負極材料・全固体金属空気電池
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