蓄电池は持続可能でクリーンなエネルギー社会の実现に向けたキーテクノロジーであり、现行のリチウムイオン电池を凌驾する革新型蓄电池の有力候补としてフッ化物シャトル型蓄电池（贵厂叠）が注目されています。
岡崎健一 产官学连携本部特定准教授、中本博文 同特定研究員（現：トヨタ自動車）、山中俊朗 同特定教授、福永俊晴 名誉教授（产官学连携本部）、小久見善八 名誉教授（产官学连携本部特任教授）、安部武志 工学研究科教授の研究グループは、電極反応を行いながら原子間力顕微鏡で電極-電解液界面構造の変化を測定し、室温で充放電可能な電解液を用いたFSBにおいて、異なる二つのフッ化/脱フッ化反応の型（メカニズム）に基づく電極反応を実証しました。
「直接反応」型では活物质である金属种のフッ化反応にともなう体积膨张により亀裂（クラック）が生じ、これが表面を伝わりつつ深さ方向へも反応が进行するのに対して、「溶解–析出反応」型では溶解した金属イオンがフッ化物イオンと反応したのち电极上の任意の场所に结晶核（金属フッ化物）を形成し、大きく结晶成长することを明らかにしました。室温で动作する电解液系贵厂叠の开発は、正负両极での固-液界面における充放电反応の可逆性の向上が今后の大きな课题です。本研究成果は可逆性向上に繋がる活物质构造、电解液构成成分、电极–电解液界面构造の设计に指针を与えるものであり、今后の电解液系贵厂叠の性能向上に大きく贡献することが期待されます。
本研究成果は、2022年9月4日に、国際学術誌「Chemistry of Materials」のオンライン版に掲載されました。さらに本論文は同誌のSupplementary Cover Artに採用されました。
研究者のコメント
「电解液を用いた贵厂叠の开発はまだ黎明期といえ、电极活物质の设计やフッ化物イオン伝导性电解液の开発など多くの课题があります。电池研究者のみならず、无机?有机?高分子などの材料化学を始めとする多様な研究者の英知を集结することにより、今后の飞跃的な性能向上が期待されます。」（冈崎健一）
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【书誌情报】
Ken-ichi Okazaki, Hirofumi Nakamoto, Toshiro Yamanaka, Toshiharu Fukunaga, Zempachi Ogumi, Takeshi Abe (2022). Examination of Morphological Changes of Active Materials for Solution-Based Rechargeable Fluoride Shuttle Batteries Using In Situ Electrochemical Atomic Force Microscopy Measurements. Chemistry of Materials, 34(18), 8280–8288.
