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大規模エネルギー変換貯蔵デバイスの電気化学プロセシングにおける核発生成長制御

研究課題

研究課題/領域番号 25249104
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関早稲田大学

研究代表者

本間 敬之  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80238823)

研究分担者 福中 康博  早稲田大学, ナノライフ創新研究機構, 教授 (60111936)
連携研究者 斎藤 美紀子  早稲田大学, ナノライフ創新研究機構, 教授 (80386739)
國本 雅宏  早稲田大学, ナノライフ創新研究機構, 助教 (60619237)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)
2015年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2014年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2013年度: 24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円)
キーワードめっきプロセス / 電気化学的核発生制御 / 電極表面反応解析 / ナノスケール微細構造解析 / ナノパターニング / モデリング / ナノパターニング / 非水溶媒解析 / 微細構造形成 / 非水溶媒電析
研究成果の概要

大規模エネルギー貯蔵デバイス開発には充放電操作に伴う電極表面の微細構造の安定制御が必須課題である。本研究では実験的・理論的アプローチによる精密な解析とモデリング手法の検討から、モデル電析系において単一析出核レベルの極微構造形成プロセスの解析および制御手法を構築すると共に、大規模蓄電池への応用を念頭においたZn電極反応に伴う核発生から樹枝状不規則構造(スポンジ構造)の成長過程に着目した解析を行い、その形成機構を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Morphological evolution of mossy structures during the electrodeposition of zinc from an alkaline zincate solution2016

    • 著者名/発表者名
      T. Otani, M. Nagata, Y. Fukunaka, T. Homma
    • 雑誌名

      Electrochim. Acta

      巻: 206 ページ: 366-373

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2016.04.124

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analysis and Control of the Initial Electrodeposition Stages of Co-Pt Nanodot Arrays2016

    • 著者名/発表者名
      S. Wodarz, J. Abe, T. Homma
    • 雑誌名

      Electrochim. Acta

      巻: 197 ページ: 330-335

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2015.11.136

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of Electrodeposited Co-Pt Nanodot Array at Initial Deposition Stage2015

    • 著者名/発表者名
      S. Wodarz, T. Otani, H. Hagiwara, T. Homma
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 64 号: 45 ページ: 99-105

    • DOI

      10.1149/06445.0099ecst

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication of FePt and CoPt Magnetic Nanodot Arrays by Electrodeposition Process2015

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, S. Wodarz, D. Nishiie, T. Otani, S. Ge, G. Zangari
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 64 ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] DFT Analysis on Cathodic Reaction of Au Thiosulfate Complex at Au (111) Surface-Cathodic Reaction Modeling2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kunimoto, H. Nakai, T. Homma
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 58(32) 号: 32 ページ: 73-79

    • DOI

      10.1149/05832.0073ecst

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Theoretical analysis of the influence of surface defects on the reactivity of hypophosphite ion2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kunimoto, A. Otomo, N. Takahashi, H. Nakai, T. Homma
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 113 ページ: 785-791

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2013.06.144

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電析亜鉛のスポンジ構造形成に着目した電極反応過程の解析2016

    • 著者名/発表者名
      大谷智博,永田雅人,福中康博,本間敬之
    • 学会等名
      電気化学会第83回講演大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ZnO形成過程に着目したZnアノード反応の解析2016

    • 著者名/発表者名
      永田雅人,大谷智博,福中康博,本間敬之
    • 学会等名
      表面技術協会第133回講演大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Coupling Phenomena between Micromorphological Evolution and Ionic Mass Transfer Rate during Ag Electrodeposition in AgNO3 Aqueous Solution2015

    • 著者名/発表者名
      T. Wakatsuki, T. Homma, Y. Fukunaka
    • 学会等名
      228th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      Phoenix, AZ, USA
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrochemical nucleation & gowth processes - Analysis on microstructure and deposition process -2015

    • 著者名/発表者名
      S. Wodarz, T. Otani, M. Kunimoto, Y. Fukunaka, T. Homma
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Physical Sciences in Space
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 電解析出法によるFePtナノドットアレイの超高密度化に向けた形成プロセスの検討2015

    • 著者名/発表者名
      齋藤 学,西家 大貴,ヴォダルツ ジギー,Giovanni Zangari,本間 敬之
    • 学会等名
      2015年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      埼玉
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 初期析出過程に着目した亜鉛電析挙動の解析2015

    • 著者名/発表者名
      大谷智博,福中康博,本間敬之
    • 学会等名
      表面技術協会第131回講演大会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2015-03-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the Initial Stage of Co-Pt Electrodeposition Process at Nanopatterned Substrate2014

    • 著者名/発表者名
      S. Wodarz, T. Otani, H. Hagiwara, T. Homma
    • 学会等名
      10th International Symposium on Electrochemical Micro & Nanosystem Technology (EMNT2014)
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] In Situ Surface Enhanced Raman Spectroscopy Analysis of the Electrochemical Deposition Processes Using Plasmon Antenna Sensors2014

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, T. Yamamoto, M. Nakamura, M. Kunimoto, M. Saito, M. Yanagisawa
    • 学会等名
      2014 ECS & SMEQ Joint International Meeting
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2014-10-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Study of Electrodeposition of Si in Tmhatfsi-SiCl4 Analyzed by EQCM Method2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsuyuki, T. A. Pham Huynh, J. Komadina, Y. Fukunaka, T. Homma
    • 学会等名
      2014 ECS & SMEQ Joint International Meeting
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of Electrodeposited CoPt Nano-Dot Array at Initial Deposition Stage2014

    • 著者名/発表者名
      S. Wodarz, T. Otani, H. Hagiwara, T. Homma
    • 学会等名
      2014 ECS & SMEQ Joint International Meeting
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Coupling Phenomena between Micromorphological Evolution and Ionic Mass Transfer Rate during Ag Electrodeposition in AgNO3 Aqueous Solution2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukunaka, T. Wakatsuki, T. Homma
    • 学会等名
      65th Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] In Situ Surface Enhanced Raman Spectroscopy Analysis of the Electrochemical Deposition Processes Using Plasmon Antenna Sensors2014

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, T. Yamamoto, M. Nakamura, M. Kunimoto, M. Saito, M. Yanagisawa
    • 学会等名
      225th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrochemical Fabrication of Nanostructures- Analysis, Control, and Design of Deposition Processes

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, S.Wodarz, B. Jiang, M. Kunimoto, M. Yanagisawa
    • 学会等名
      224th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrolyte-Electrode Interfacial Study for Si Electrodeposition in Ionic Liquid

    • 著者名/発表者名
      J. Komadina, Y. Ishibashi, Y. Tsuyuki, Y. Zhang, Y. Fukunaka, P. A. Pianetta, T. Homma
    • 学会等名
      224th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] DFT Analysis On Cathodic Reaction of Au Thiosulfate Complex At Au(111) Surface

    • 著者名/発表者名
      M. Kunimoto, H. Nakai, T. Homma
    • 学会等名
      224th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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