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論文

Securing reversibility of U$$^{rm V}$$O$$_{2}$$$$^{+}$$/U$$^{rm VI}$$O$_{2^${2+}$$$ redox equilibrium in [emim]Tf$$_${2}$$N-based liquid electrolytes towards uranium redox-flow battery

鷹尾 康一朗*; 大内 和希; 小松 篤史; 北辻 章浩; 渡邉 雅之

European Journal of Inorganic Chemistry, 27(14), p.e202300787_1 - e202300787_7, 2024/05

https://doi.org/10.1002/ejic.202300787

U$$^{rm V}$$O$$_{2}$$$$^{+}$$/U$$^{rm VI}$$O$$_{2}$$$$^{2+}$$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]Tf$$_{2}$$N)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、U$$^{rm V}$$O$$_{2}$$$$^{+}$$/U$$^{rm VI}$$O$$_{2}$$$$^{2+}$$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]Tf$$_{2}$$N中において、グラッシーカーボンを作用電極として用いU$$^{rm V}$$O$$_{2}$$$$^{+}$$/U$$^{rm VI}$$O$$_{2}$$$$^{2+}$$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]Tf$$_{2}$$N-DMF液体電解質中で[U$$^{rm VI}$$O$$_{2}$$Cl$$^{4}$$]$$^{2-}$$ + e$$^{-}$$ = [U$$^{rm V}$$O$$_{2}$$Cl$$^{4}$$]$$^{3-}$$の可逆的酸化還元反応を示すことに成功した。

口頭

持続可能な未来への一歩; 放射性廃棄物を用いた蓄電池開発、熱・放射線発電、元素利用研究

菅原 隆徳

no journal, , 

原子力機構では2023年より放射性廃棄物等の再資源化に関する研究開発を開始した。具体的には、「燃えないウランの蓄電池利用」、「熱・放射線による発電」、「使用済燃料内の元素利用」の研究開発を行っている。本発表では、各項目についての背景・目的、技術の内容、現状と今後の見通しを紹介し、これまでにない原子力利用の方向性を提示する。

口頭

Electrochemical reaction of Uranium(IV) chloride in an ionic liquid-DMF mixture

大内 和希; 小松 篤史; 鷹尾 康一朗*; 北辻 章浩; 渡邉 雅之

no journal, , 

ウランを電極活物質として用いるレドックスフロー電池(RFB)を構築するためにイオン液体-DMF混合系での塩化ウラン(IV)の電気化学反応を調べた。結果として、標準電位が-1.559$$pm$$0.003Vである準可逆なU(III)/U(IV)対を見出した。この反応は、RFBの負極反応として利用が期待される。

口頭

Research and development on recycling of radioactive waste in JAEA

菅原 隆徳

no journal, , 

原子力機構(JAEA)では、次の3つの項目を研究開発の柱としている;(a)ニュークリア$$times$$リニューアブルの相乗効果、(b)原子力自体をSustainableにする、(c)原子力利用の多様化(Ubiquitous)。特に原子力利用を持続可能にするため、放射性廃棄物の再資源化に関する研究開発を開始した。本発表では、3つの内容について紹介する。(1)燃えないウランの蓄電池利用、(2)使用済み燃料内の元素利用、(3)熱・放射線による発電。更に核データと関わりのありそうな、再資源化に関するアイデアも紹介する。

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