Synthesis of electro-conductive porous materials for chemical battery by chemical vapor deposition

• Project/Area Number: 18550169
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Functional materials/Devices
• Research Institution: Aichi Institute of Technology
• Principal Investigator: OHZAWA Yoshimi Aichi Institute of Technology, 工学部・応用化学科, 准教授 (80278225)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 電池 / 多孔質体 / CVD / CVI / 窒化チタン / 電極 / 集電体 / セラミックス / 複合材料 / 化学電池 / 化学蒸着 / 化学気相含浸

Research Abstract

本研究では、化学電池の高速充放電、サイクル特性などの向上を目的に、化学蒸着法の一種である化学気相含浸法(CVI)により、高導電性機能を有した多孔質体を合成し、二次電池の高性能集電フィラーとして適用して、三次元的構造を有する新しい電極構成の構築を行った。各種木質炭化物を基質として用い、CVI法によってTiNを部分充填することにより多孔質体を作製した。脱脂綿、ろ紙、木材炭素化物から得られたTiN多孔質体は、高い空隙率と低い抵抗率を示し、内部に三次元的導電ネットワークをもつ構造を有していた。合成したTiN多孔質体をリチウムイオン二次電池集電体として利用し、内部に活物質を充填することで、良好な電気的接触を保持しながら電極を厚肉化することができた。本電極は、高速放電特性、サイクル特性に優れていることを見出した。

Research Products

• [Journal Article] パルスCVI法によるリチウムイオン電池用電極の作 (2008)
  • Author(s): 大澤善美、中島剛
  • Journal Title: 愛知工業大学研究報告 第43号B Pages: 85-90
• [Journal Article] CVI法により作製したリチウムイオン電池用熱分解炭素負極 (2008)
  • Author(s): 大澤善美、中島剛
  • Journal Title: 愛知工業大学総合技術研究所報告 第10号 Pages: 33-38
  • NAID: 110007163257
• [Journal Article] Electro-conductive porous ceramics prepared by chemical vapor infiltration of TiN (2008)
  • Author(s): Yoshimi Ohzawa, (他4名)
  • Journal Title: Journal of Materials Science 43 Pages: 2812-2817
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] パルスCVI法によるリチウムイオン電池用電極の作製 (2008)
  • Author(s): 大澤善美, 他1名
  • Journal Title: 愛知工業大学研究報告 第43号B Pages: 85-90
  • NAID: 40016389727
• [Journal Article] CVI法により作製したリチウムイオン電池用熱分解炭素負極 (2008)
  • Author(s): 大澤善美, 他1名
  • Journal Title: 愛知工業大学総合技術研究所研究報告 10 Pages: 33-38
  • NAID: 110007163257
• [Journal Article] Electro-conductive porous ceramics prepared by chemical vapor infiltration of TiN (2008)
  • Author(s): Yoshimi Ohzawa, 他4名
  • Journal Title: Journal of Materials Science 43 Pages: 2812-2817
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] パルスCVI法による導電性多孔質体の作製 (2007)
  • Author(s): 大澤善美
  • Journal Title: 愛知工業大学研究報告 第42号B Pages: 177-180
  • NAID: 40015561667
• [Journal Article] パルスCVI法による導電性多孔質体の作製 (2007)
  • Author(s): 大澤 善美
  • Journal Title: 愛知工業大学研究報告 42 Pages: 177-180
  • NAID: 40015561667
• [Journal Article] CVI法による炭素系複合材料の作製 (2006)
  • Author(s): 大澤善美
  • Journal Title: 炭素 第2006(222)号 Pages: 130-139
  • NAID: 10017539677
• [Journal Article] CVI法による炭素系複合材料の作製 (2006)
  • Author(s): 大澤 善美
  • Journal Title: 炭素 2006・222 Pages: 130-139
  • NAID: 10017539677
• [Presentation] Pyrocarbon coating on carbonized paper for anode of lithium-ion secondary battery and its electrochemical properties in propylene carbonate base electrolyte (2008)
  • Author(s): Y. Ohzawa, T. Suzuki, T. Nakajima
  • Organizer: 2008 International Conference on Carbon
  • Place of Presentation: Nagano, Japan
• [Presentation] 熱分解炭素をコーティングしたろ紙と木質炭素化物の構造と電気化学的特性評価 (2008)
  • Author(s): 大澤善美(他2名)
  • Organizer: 日本セラミックス協会東海支部第36回東海若手セラミスト懇話会
  • Place of Presentation: 岐阜
• [Presentation] 各種低結晶性炭素の表面修飾とリチウムイオン電池負極特性評価 (2008)
  • Author(s): 大澤善美(他2名)
  • Organizer: 第39回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] CVI法によるろ紙および木材炭素化物への熱分解炭素コーティングと充放電特性 (2008)
  • Author(s): 大澤善美(他2名)
  • Organizer: 第35回炭素材料学会年会
  • Place of Presentation: つくば
• [Presentation] Pyrocarbon coating on carbonized paper for anode of lithium-ion secondary battery and its electrochemical properties in propylene carbonate base electrolyte (2008)
  • Author(s): Yoshimi Ohzawa
  • Organizer: 2008 International Conference on Carbon
  • Place of Presentation: Nagano
• [Presentation] CVI法で表面修飾した低温炭素化ろ紙の構造とリチウムイオン電池負極特性 (2007)
  • Author(s): 大澤善美(他2名)
  • Organizer: 第34回炭素材料学会年会
  • Place of Presentation: 別府
  • Year and Date: 2007-11-28
• [Presentation] CVI法による熱硬化性樹脂炭素化物へのカーボンコーティングと電気化学的特性評価 (2007)
  • Author(s): 大澤善美(他2名)
  • Organizer: 第38回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 津
  • Year and Date: 2007-11-11
• [Presentation] CVI法による低温炭素化ろ紙へのカーボンコーティングと電気化学的特性評価 (2007)
  • Author(s): 大澤善美(他2名)
  • Organizer: 日本セラミックス協会東海支部第34回東海若手セラミスト懇話会
  • Place of Presentation: 浜松
  • Year and Date: 2007-06-28
• [Remarks]
  • URL: http://aitech.ac.jp/~ohzawa/
• [Remarks]
  • URL: http://aitech.ac.jp/~ohzawa/