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Catalyst-free formation of silicon nanowires and their application as anodes of lithium ion batteries

Research Project

Project/Area Number 23510128
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

KOKAI Fumio  三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40345997)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsケイ素 / 酸化ケイ素 / ナノワイヤー / レーザー蒸発 / 合成 / 構造解析 / リチウムイオン電池 / 負極材料 / レーザー蒸発法 / ケイ素ナノワイヤー / レーザー / 触媒フリー
Research Abstract

Laser vaporization was performed using targets of silicon, silicon dioxide, and their mixture without the addition of metal catalysts. From the analysis of the laser-vaporization products, amorphous silicon oxide nanowires having silicon nanoparticles at their tips were found to be grown form silicon and mixed targets. We proposed a novel growth mechanism without the contribution of metal catalysts. We also evaluated the nanowires as an anode material of a next-generation lithium ion battery. The nanowires showed a promising high charge-discharge capacity.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (24 results) (of which Invited: 4 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] ケイ素触媒による非晶質酸化ケイ素ナノワイヤーの成長2014

    • Author(s)
      小海文夫、櫻井公人、小林慶太、保田英洋
    • Journal Title

      大阪大学超高圧電子顕微鏡センター2013年度年報

      Volume: 印刷中

    • NAID

      40021302299

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    • Author(s)
      Keita Kobayashi, Fumio Kokai, Naoto Sakurai, Hidehiro Yasuda
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 117 Issue: 47 Pages: 25169-25174

    • DOI

      10.1021/jp409039x

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    • Author(s)
      F. Kokai, S. Inoue, H. Hidaka, K. Uchiyama, Y. Takahashi, A. Koshio
    • Journal Title

      Applied Physics A

      Volume: 未確定 Issue: 1 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1007/s00339-012-7169-y

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    • Author(s)
      Fumio Kokai, Rika Sorin, Hajime Chigusa, Kazuma Hanai, Akira Koshio, Masatou Ishihara, Yoshinori Koga, Masakazu Hasegawa, Nobuyuki Imanishi, Ysuao Takeda
    • Journal Title

      Diamond & Related Materials

      Volume: Vol. 29 Pages: 63-68

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2012.07.011

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    • Author(s)
      Fumio Kokai, Iori Nozaki, Akira Koshio
    • Journal Title

      Diamond & Related Materials

      Volume: Vol. 24 Pages: 25-28

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2011.08.006

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    • Author(s)
      小海 文夫,櫻井 公人,小林 慶太,保田 英洋
    • Journal Title

      大阪大学長高圧電子顕微鏡センター2013年度年報

      Volume: (掲載確定)

    • NAID

      40021302299

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      神奈川工科大学(厚木市)
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      櫻井公人、水越文一、松井雅樹、小塩明、今西誠之、小林慶太、保田英洋、小海文夫
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
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      同志社大学
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      Fumio Kokai, Yuuki Asano, Toshihiko Kimura, Akihiro Shinya, Akira Koshio
    • Organizer
      12th International Conference on Laser Ablation
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      Italy, Ischia
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      小海 文夫
    • Organizer
      第78回レーザ加工学会講演会
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      アクトシティ浜松コングレスセンター(浜松市)
    • Year and Date
      2012-12-14
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      小海 文夫,浅野 悠希,小塩 明
    • Organizer
      第26回ダイヤモンドシンポジウム
    • Place of Presentation
      青山学院大学(東京都渋谷区)
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      2012-11-14
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      浅野 悠希,亀田 優人,小塩 明,小海 文夫
    • Organizer
      第73回応用物理学会秋季学術講演会
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      愛媛大学・松山大学(松山市)
    • Year and Date
      2012-09-11
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      小海 文夫
    • Organizer
      応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会研究会「有機分子・バイオエレクトロニクスの最新研究トレンド」
    • Place of Presentation
      三重大学(津市)
    • Year and Date
      2012-06-22
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  • [Presentation] レーザー蒸発によるシリコンナノワイヤーの触媒フリー成長2012

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      小海 文夫,日高 浩規,井上 聖介,内山 訓宏,小塩 明
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      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2012-03-16
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    • Organizer
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      信州大学(長野市)
    • Year and Date
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    • Organizer
      11th International Conference on Laser Ablation
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      プラヤデルカーメン(メキシコ)
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  • [Presentation] Catalyst-free growth of silicon nanowires by laser ablation2011

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      Fumio Kokai, Seisuke Inoue, Hiroki Hidaka, Akira Koshio
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      Playa Del Carmen, Mexico
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      小海文夫
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      青山学院大学
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      アクトシティ浜松コングレスセンター
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      木村俊彦,井上聖介,小塩明,小海文夫
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      日高浩規,井上聖介,小塩明,高橋裕,小海文夫
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      早稲田大学
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  • [Book] カーボンナノチューブグラフェンハンドブック2011

    • Author(s)
      小海 文夫,他
    • Total Pages
      368
    • Publisher
      コロナ社
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  • [Book] カーボンナノチューブ・グラフェンハンドブック2011

    • Author(s)
      小海文夫(分担執筆)
    • Total Pages
      368
    • Publisher
      コロナ社
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  • [Remarks] ホームページ等

    • URL

      http://www.chem.mie-u.ac.jp/lab_introduction.htm

    • Related Report
      2013 Final Research Report

URL: 

Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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