Securing reversibility of UO/UOredox equilibrium in [emim]TfN-based liquid electrolytes towards uranium redox-flow battery
ウランレドックスフロー電池に向けた[emim]TfN系液体電解質中におけるUO/UO酸化還元平衡の可逆性の確保
鷹尾 康一朗*; 大内 和希 ; 小松 篤史 ; 北辻 章浩 ; 渡邉 雅之
Takao, Koichiro*; Ouchi, Kazuki; Komatsu, Atsushi; Kitatsuji, Yoshihiro; Watanabe, Masayuki
UO/UOの1-エチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチル)スルホニルアミド([emim]TfN)イオン液体中での電気化学的挙動を研究し、劣化ウランをレドックスフロー電池の電極活物質として利用するために、UO/UOの酸化還元可逆性を達成するために何が必要かを明らかにした。結果として、Cl存在下の[emim]TfN中において、グラッシーカーボンを作用電極として用いUO/UOの酸化還元反応の可逆性を得ることに成功した。また、溶質の拡散性を向上させるために、補助分子溶媒であるN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)で希釈した。Clを含む50:50v/vの[emim]TfN-DMF液体電解質中で[UOCl] + e = [UOCl]の可逆的酸化還元反応を示すことに成功した。
Electrochemical behavior of UO/UO in 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethyl)sulfonylamide ([emim]TfN) ionic liquid was studied to clarify what are required to attain its redox reversibility for utilizing depleted U as an electrode active material in a redox flow battery. As a result, reversibility of the UO/UO redox reaction was successfully achieved in use of a glassy carbon working electrode under presence of Cl in [emim]TfN. To improve diffusivity of solutes, [emim]TfN diluted with an auxiliary molecular solvent, N,N-dimethylformamide (DMF). We have succeeded in demonstrating a reversible redox reaction of [UOCl] + e = [UOCl] in the 50:50 v/v [emim]TfN-DMF liquid electrolyte containing Cl.