Electrical storage capacity of TEMPO-oxydized celllulose nanofibrils: Effects of water molecules

Research Project

Project/Area Number	24K08552
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 35030:Organic functional materials-related
Research Institution	Shizuoka University
Principal Investigator	藤間信久静岡大学, 工学部, 教授 (30219042)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords	セルロースナノフィブリル / 蓄電性 / 第一原理計算
Outline of Research at the Start	セルロースナノフィブリル(CNF)は，植物由来の環境にやさしい新たな機能性素材として種々の応用が期待される。最近，Naイオンを含むCNFに蓄電性が見いだされ，紙からつくられる電池(スーパーキャパシタ)として大きな注目を集めている。本研究では，第一原理計算を用いて，(i) CNFスーパーキャパシタの材料となるグルコース鎖20本程度のCNFの安定構造を明らかにするとともに，蓄電性発現の鍵となる2つの点，(ii) CNF-カルボン酸Na塩(COONa)のCOONa部位の構造，電子状態，および (iii) 水分子吸着による効果を明らかにし，CNF-COONaの蓄電性についての理論的モデルを構築する。