リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「Next-generation Rechargeable Batteries Utilizing Ionic Liquids and Various Charge Carriers」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

Next-generation Rechargeable Batteries Utilizing Ionic Liquids and Various Charge Carriers

Yamamoto, Takayuki 京都大学 DOI:10.5796/electrochemistry.22-00073

2022.10.05

概要

Renewable energy resources and rechargeable batteries are key to establishing a carbon-neutral society. Lithium-ion batteries (LIBs) have been widely used in portable electronic devices for the past 30 years. However, the further spread of large-scale batteries is essential in the household and industrial sectors, which drives the research and development of technologies beyond LIBs. Since ionic liquids are safe and confer unique physicochemical properties, several next-generation batteries utilizing ionic liquid electrolytes have been researched. Sodium-ion and potassium-ion batteries show promise in overcoming the potential problems of LIBs related to the uneven distribution of lithium and cobalt resources. Fluoride-shuttle batteries deliver significantly higher theoretical energy densities compared to current LIBs. Nevertheless, many issues remain unresolved for the practical application of these batteries. This comprehensive paper provides several research topics on next-generation rechargeable batteries utilizing ionic liquids and various charge carriers, unveiling their novelty, the issues to be solved, and future research directions.

この論文で使われている画像

参考文献

1. U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2022, https://pubs.usgs. gov/periodicals/mcs2022/mcs2022.pdf (2022).

2. D. Larcher and J. M. Tarascon, Nat. Chem., 7, 19 (2015).

3. Q. Wang, B. Mao, S. I. Stoliarov, and J. Sun, Prog. Energy Combust. Sci., 73, 95 (2019).

4. M. Watanabe, M. L. Thomas, S. Zhang, K. Ueno, T. Yasuda, and K. Dokko, Chem. Rev., 117, 7190 (2017).

5. D. R. Vissers, Z. Tomczuk, and R. K. Steunenberg, J. Electrochem. Soc., 121, 665 (1974).

6. E. C. Gay, D. R. Vissers, F. J. Martino, and K. E. Anderson, J. Electrochem. Soc., 123, 1591 (1976).

7. T. Kasajima, T. Nishikiori, T. Nohira, and Y. Ito, Electrochem. Solid-State Lett., 6, A109 (2003).

8. R. Hagiwara, K. Tamaki, K. Kubota, T. Goto, and T. Nohira, J. Chem. Eng. Data, 53, 355 (2008).

9. K. Kubota, K. Tamaki, T. Nohira, T. Goto, and R. Hagiwara, Electrochim. Acta, 55, 1113 (2010).

10. A. Watarai, K. Kubota, M. Yamagata, T. Goto, T. Nohira, R. Hagiwara, K. Ui, and N. Kumagai, J. Power Sources, 183, 724 (2008).

11. K. Kubota, T. Nohira, T. Goto, and R. Hagiwara, Electrochem. Commun., 10, 1886 (2008).

12. K. Kubota, T. Nohira, and R. Hagiwara, J. Chem. Eng. Data, 55, 3142 (2010).

13. T. Nohira, T. Ishibashi, and R. Hagiwara, J. Power Sources, 205, 506 (2012).

14. A. Fukunaga, T. Nohira, Y. Kozawa, R. Hagiwara, S. Sakai, K. Nitta, and S. Inazawa, J. Power Sources, 209, 52 (2012).

15. H. Sakaebe and H. Matsumoto, Electrochem. Commun., 5, 594 (2003).

16. B. Garcia, S. Lavallée, G. Perron, C. Michot, and M. Armand, Electrochim. Acta, 49, 4583 (2004).

17. H. Matsumoto, H. Sakaebe, K. Tatsumi, M. Kikuta, E. Ishiko, and M. Kono, J. Power Sources, 160, 1308 (2006).

18. M. Ishikawa, T. Sugimoto, M. Kikuta, E. Ishiko, and M. Kono, J. Power Sources, 162, 658 (2006).

19. A. Guerfi, S. Duchesne, Y. Kobayashi, A. Vijh, and K. Zaghib, J. Power Sources, 175, 866 (2008).

20. L. S. Plashnitsa, E. Kobayashi, Y. Noguchi, S. Okada, and J. Yamaki, J. Electrochem. Soc., 157, A536 (2010).

21. S. A. Mohd Noor, P. C. Howlett, D. R. MacFarlane, and M. Forsyth, Electrochim. Acta, 114, 766 (2013).

22. C. Ding, T. Nohira, K. Kuroda, R. Hagiwara, A. Fukunaga, S. Sakai, K. Nitta, and S. Inazawa, J. Power Sources, 238, 296 (2013).

23. D. Monti, E. Jónsson, M. R. Palacín, and P. Johansson, J. Power Sources, 245, 630 (2014).

24. L. G. Chagas, D. Buchholz, L. Wu, B. Vortmann, and S. Passerini, J. Power Sources, 247, 377 (2014).

25. F. Gschwind, G. Rodriguez-Garcia, D. J. S. Sandbeck, A. Gross, M. Weil, M. Fichtner, and N. Hörmann, J. Fluorine Chem., 182, 76 (2016).

26. G. Karkera, M. A. Reddy, and M. Fichtner, J. Power Sources, 481, 228877 (2021).

27. T. B. Massalski, Binary Alloy Phase Diagrams (2nd ed.), ASM International, Ohio (1990).

28. T. Yamamoto, T. Nohira, R. Hagiwara, A. Fukunaga, S. Sakai, K. Nitta, and S. Inazawa, J. Power Sources, 217, 479 (2012).

29. T. Yamamoto, T. Nohira, R. Hagiwara, A. Fukunaga, S. Sakai, K. Nitta, and S. Inazawa, J. Power Sources, 237, 98 (2013).

30. L. Baggetto, P. Ganesh, R. P. Meisner, R. R. Unocic, J.-C. Jumas, C. A. Bridges, and G. M. Veith, J. Power Sources, 234, 48 (2013).

31. L. Baggetto, C. A. Bridges, J.-C. Jumas, D. R. Mullins, K. J. Carroll, R. A. Meisner, E. J. Crumlin, X. Liu, W. Yang, and G. M. Veith, J. Mater. Chem. A, 2, 18959 (2014).

32. T. Ohzuku, Y. Iwakoshi, and K. Sawai, J. Electrochem. Soc., 140, 2490 (1993).

33. N. Tamura, R. Ohshita, M. Fujimoto, S. Fujitani, M. Kamino, and I. Yonezu, J. Power Sources, 107, 48 (2002).

34. N. Tamura, R. Ohshita, M. Fujimoto, M. Kamino, and S. Fujitani, J. Electrochem. Soc., 150, A679 (2003).

35. T. Yamamoto, T. Nohira, R. Hagiwara, A. Fukunaga, S. Sakai, K. Nitta, and S. Inazawa, Electrochim. Acta, 135, 60 (2014).

36. T. Yamamoto, T. Nohira, R. Hagiwara, A. Fukunaga, S. Sakai, and K. Nitta, Electrochim. Acta, 193, 275 (2016).

37. T. Yamamoto, T. Nohira, R. Hagiwara, A. Fukunaga, S. Sakai, and K. Nitta, Electrochim. Acta, 211, 234 (2016).

38. H. Mukaibo, T. Sumi, T. Yokoshima, T. Momma, and T. Osaka, Electrochem. Solid-State Lett., 6, A218 (2003).

39. J. Hassoun, S. Panero, and B. Scrosati, J. Power Sources, 160, 1336 (2006).

40. K. Matsumoto, T. Hosokawa, T. Nohira, R. Hagiwara, A. Fukunaga, K. Numata, E. Itani, S. Sakai, K. Nitta, and S. Inazawa, J. Power Sources, 265, 36 (2014).

41. K. Matsumoto, R. Taniki, T. Nohira, and R. Hagiwara, J. Electrochem. Soc., 162, A1409 (2015).

42. C.-Y. Chen, K. Matsumoto, T. Nohira, C. Ding, T. Yamamoto, and R. Hagiwara, Electrochim. Acta, 133, 583 (2014).

43. H. Usui, Y. Domi, K. Fujiwara, M. Shimizu, T. Yamamoto, T. Nohira, R. Hagiwara, and H. Sakaguchi, ACS Energy Lett., 2, 1139 (2017).

44. T. Yamamoto, T. Yamaguchi, T. Nohira, R. Hagiwara, A. Fukunaga, S. Sakai, and K. Nitta, Electrochemistry, 85, 391 (2017).

45. A. Fukunaga, T. Nohira, R. Hagiwara, K. Numata, E. Itani, S. Sakai, and K. Nitta, J. Appl. Electrochem., 46, 487 (2016).

46. C. Ding, T. Nohira, R. Hagiwara, K. Matsumoto, Y. Okamoto, A. Fukunaga, S. Sakai, K. Nitta, and S. Inazawa, J. Power Sources, 269, 124 (2014).

47. C.-Y. Chen, T. Kiko, T. Hosokawa, K. Matsumoto, T. Nohira, and R. Hagiwara, J. Power Sources, 332, 51 (2016).

48. K. Matsumoto, Y. Okamoto, T. Nohira, and R. Hagiwara, J. Phys. Chem. C, 119, 7648 (2015).

49. T. Yamamoto, K. Mitsuhashi, K. Matsumoto, R. Hagiwara, A. Fukunaga, S. Sakai, K. Nitta, and T. Nohira, Electrochemistry, 87, 175 (2019).

50. A. Eftekhari, J. Power Sources, 126, 221 (2004).

51. N. Recham, G. Rousse, M. T. Sougrati, J.-N. Chotard, C. Frayret, S. Mariyappan, B. C. Melot, J.-C. Jumas, and J.-M. Tarascon, Chem. Mater., 24, 4363 (2012).

52. S. Komaba, T. Hasegawa, M. Dahbi, and K. Kubota, Electrochem. Commun., 60, 172 (2015).

53. A. Eftekhari, Z. Jian, and X. Ji, ACS Appl. Mater. Interfaces, 9, 4404 (2017).

54. T. Hosaka, K. Kubota, A. S. Hameed, and S. Komaba, Chem. Rev., 120, 6358 (2020).

55. T. Yamamoto, K. Matsumoto, R. Hagiwara, and T. Nohira, J. Phys. Chem. C, 121, 18450 (2017).

56. Y. Domi, H. Usui, E. Nakabayashi, T. Yamamoto, T. Nohira, and H. Sakaguchi, Electrochemistry, 87, 333 (2019).

57. T. Yamamoto and T. Nohira, Chem. Commun., 56, 2538 (2020).

58. H. Onuma, K. Kubota, S. Muratsubaki, T. Hosaka, R. Tatara, T. Yamamoto, K. Matsumoto, T. Nohira, R. Hagiwara, H. Oji, S. Yasuno, and S. Komaba, ACS Energy Lett., 5, 2849 (2020).

59. T. Yamamoto, S. Nishijima, and T. Nohira, J. Phys. Chem. B, 124, 8380 (2020).

60. T. Yamamoto, R. Matsubara, and T. Nohira, J. Chem. Eng. Data, 66, 1081 (2021).

61. T. Yamamoto, A. Yadav, and T. Nohira, J. Electrochem. Soc., 169, 050507 (2022).

62. Y. Marcus, Pure Appl. Chem., 57, 1129 (1985).

63. J. H. Kennedy, R. Miles, and J. Hunter, J. Electrochem. Soc., 120, 1441 (1973).

64. J. Schoonman, J. Electrochem. Soc., 123, 1772 (1976).

65. J. Schoonman and A. Wolfert, Solid State Ionics, 3–4, 373 (1981).

66. M. A. Reddy and M. Fichtner, J. Mater. Chem., 21, 17059 (2011).

67. H. Konishi, T. Minato, T. Abe, and Z. Ogumi, J. Electrochem. Soc., 164, A3702 (2017).

68. V. K. Davis, C. M. Bates, K. Omichi, B. M. Savoie, N. Momčilović, Q. Xu, W. J. Wolf, M. A. Webb, K. J. Billings, N. H. Chou, S. Alayoglu, R. K. McKenney, I. M. Darolles, N. G. Nair, A. Hightower, D. Rosenberg, M. Ahmed, C. J. Brooks, T. F. Miller, III, R. H. Grubbs, and S. C. Jones, Science, 362, 1144 (2018).

69. H. Konishi, T. Minato, T. Abe, and Z. Ogumi, J. Appl. Electrochem., 48, 1205 (2018).

70. H. Konishi, T. Minato, T. Abe, and Z. Ogumi, J. Phys. Chem. C, 123, 10246 (2019).

71. K. Okazaki, Y. Uchimoto, T. Abe, and Z. Ogumi, ACS Energy Lett., 2, 1460 (2017).

72. T. Yamanaka, K. Okazaki, T. Abe, K. Nishio, and Z. Ogumi, ChemSusChem, 12, 527 (2019).

73. R. Hagiwara, T. Hirashige, T. Tsuda, and Y. Ito, J. Fluorine Chem., 99, 1 (1999).

74. T. Enomoto, Y. Nakamori, K. Matsumoto, and R. Hagiwara, J. Phys. Chem. C, 115, 4324 (2011).

75. R. Hagiwara, T. Hirashige, T. Tsuda, and Y. Ito, J. Electrochem. Soc., 149, D1 (2002).

76. R. Hagiwara and J. S. Lee, Electrochemistry, 75, 23 (2007).

77. T. Yamamoto, K. Matsumoto, R. Hagiwara, and T. Nohira, ACS Appl. Energy Mater., 2, 6153 (2019).

78. K. Matsumoto, R. Hagiwara, and Y. Ito, Electrochem. Solid-State Lett., 7, E41 (2004).

79. T. Yamamoto, K. Matsumoto, R. Hagiwara, and T. Nohira, J. Electrochem. Soc., 168, 040530 (2021).

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る