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Thermoelectric devices using conducting polymer foam

Research Project

Project/Area Number 15K13814
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Device related chemistry
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

Shimomura Takeshi  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40292768)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 荻野 賢司  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10251589)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords導電性高分子 / 発泡体 / 熱電変換
Outline of Final Research Achievements

We fabricated the conducting polymer foam, and investigated the electrical conductivity, Seebeck coefficient, and thermal conductivity. From the relation between the volume fraction of the introducing void and the thermoelectric property, we aim to clarify the advantage of the conducting polymer foam structure for the thermoelectricity. The foaming was performed by adding foaming agents, freeze drying, or using the supercritical carbon dioxide. In particular, a large void fraction was achieved by the freeze drying method, and we measured the thermoelectric properties of this structure.
It was clarified that the foaming conducting polymer had the Seebeck coefficient similar to that of the neat conducting polymer, so this structure showed the thermoelectric property. Furthermore, the thermal conductivity of this stricture was quite small comparable to the air. Whereas, the electrical conductivity was quite small, so we have to optimize a void fraction for increasing a total performance.

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Crystallization of Poly(3-hexylthiophene) Nanofiber in a Narrow Groove2016

    • Author(s)
      S. Kushi, R. Tsukada, K. Noguchi, T. Shimomura
    • Journal Title

      Polymers

      Volume: 8 Issue: 6 Pages: 231-231

    • DOI

      10.3390/polym8060231

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Simulation Study of the Effect of the Side Chain Structure on the Initial Nucleation Process of Polythiophene Derivertices2016

    • Author(s)
      T. Ito, T. Shimomura, T. Miura
    • Journal Title

      J. Phys Chem. B

      Volume: 121 Issue: 5 Pages: 1108-1117

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.6b10848

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Semiconducting properties of p- and n-type organic nanofiber/poly(methyl methacrylate) composite films for film rectifier2016

    • Author(s)
      M. Yagi, N. Ito, M. Kawasaki, T. Shimomura
    • Journal Title

      Synth. Met.

      Volume: 213 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.synthmet.2015.12.019

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  • [Journal Article] Synthesis and characterization of poly(3-hexylthiophene)-blockpoly( dimethylsiloxane) for photovoltaic application2016

    • Author(s)
      Kousuke Tsuchiya, Kenji Ando, Takeshi Shimomura, Kenji Ogino
    • Journal Title

      Polymer

      Volume: 92 Pages: 125-132

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2016.03.092

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  • [Journal Article] Molecular Dynamics Simulation on the Nanofiber Formation of Conducting Polymers in Solutions2016

    • Author(s)
      T. Miura, T. Ito, T. Shimomura
    • Journal Title

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      Volume: 印刷中

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    • Author(s)
      下村武史
    • Journal Title

      工業材料

      Volume: 63

    • NAID

      10020524255

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      高分子学会会議室
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      伊藤大樹、三浦俊明、下村武史
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      高分子計算機科学研究会・高分子基礎物性研究会・高分子ナノテクノロジー研究会合同討論会
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      東京農工大学小金井キャンパス
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      2016-11-08
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      伊藤大樹、三浦俊明、下村武史
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      第65回高分子学会討論会
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      2016-09-14
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      京都テルサ
    • Year and Date
      2016-07-25
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      下村武史
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      有機エレクトロニクス材料研究会
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      新宿NSビル
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      2016-06-17
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      青木大地,涌井純馬,樋浦翔悟,下村武史
    • Organizer
      平成28年度繊維学会年次大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2016-06-09
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  • [Presentation] PEDOT:PSS 多孔体の熱電特性2016

    • Author(s)
      元山光子,下村武史
    • Organizer
      平成28年度繊維学会年次大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2016-06-09
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  • [Presentation] P3HTナノファイバーの配向制御と熱電変換特性2016

    • Author(s)
      成田 光、下村 武史
    • Organizer
      第63回応用物理学春期学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-03-19
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  • [Presentation] ポリチオフェン誘導体のナノファイバー形成メカニズムのシミュレーション2016

    • Author(s)
      伊藤 大樹、三浦 俊明、下村 武史
    • Organizer
      第63回応用物理学春期学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-03-19
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  • [Presentation] 有機ナノファイバーコンポジットフィルムの半導体特性2016

    • Author(s)
      八木 杜仁、下村 武史
    • Organizer
      第63回応用物理学春期学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-03-19
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Thermoelectric Property of Poly(3-hexylthiophene) Nanofiber Mats Made by Whisker Method2016

    • Author(s)
      Takeshi Shimomura, Jumma Wakui, and Junji Aoki
    • Organizer
      1st International Conference on Organic and Hybrid Thermoelectrics (ICOT2016)
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-01-19
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電気・光2015

    • Author(s)
      下村武史
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      高分子基礎物性研究会講座
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-10-15
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  • [Presentation] ポリチオフェンナノファイバーの熱電変換特性2015

    • Author(s)
      下村武史,青木大地,成田光,涌井純馬
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      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
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      2015-09-15
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  • [Presentation] ポリチオフェン誘導体の熱電変換2015

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      成田光、涌井純馬,下村武史
    • Organizer
      第64回高分子討論会
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      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
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      2015-09-15
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      八木杜仁,下村武史
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      第64回高分子討論会
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      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
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      2015-09-15
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      伊藤大樹,下村武史,三浦俊明
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      第64回高分子討論会
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      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-15
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      下村武史
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      フォトニクスポリマー研究会
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      慶応大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2015-06-26
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  • [Presentation] ポリチオフェン誘導体のナノファイバー形成メカニズムのシミュレーション2015

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      伊藤大樹,下村武史,三浦俊明
    • Organizer
      平成27年度繊維学会年次大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-06-10
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  • [Presentation] 導電性高分子ナノファイバーとPEDOT:PSS積層膜の熱電変換特性の評価2015

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      涌井純馬,樋浦翔悟,下村武史
    • Organizer
      第64回高分子学会年会
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      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-05-27
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  • [Presentation] PEDOT/PASの合成と熱電変換特性の評価2015

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      山根 健輔,下村 武史
    • Organizer
      第64回高分子学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-05-27
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  • [Presentation] 溶媒蒸気アニール法によるポリチオフェン誘導体ナノファイバーの形成とキャリア輸送特性2015

    • Author(s)
      鯨井 秀文,下村 武史
    • Organizer
      第64回高分子学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-05-27
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  • [Presentation] ナノインプリントを用いたポリアルキルチオフェンの結晶制御2015

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      塚田 涼太,串 聡志,下村 武史
    • Organizer
      第64回高分子学会年会
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      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-05-27
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  • [Remarks] Top of Shimomura Lab.

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~simo/

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  • [Remarks] 下村研究室

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~simo/Researchv2.html

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 熱電変換材料及び熱電変換材料の製造方法2016

    • Inventor(s)
      下村武史、兼橋真二、元山光子
    • Industrial Property Rights Holder
      下村武史、兼橋真二、元山光子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2016-06-02
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URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-12-17  

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