酸化物電極による電気化学キャパシタの抜本的大容量化

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450321
• Research Institution: Faculty of Textile Science and Technology, Shinshu University
• Principal Investigator: 高須 芳雄 信州大学, 繊維学部, 教授 (50035078)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉本 渉 信州大学, 繊維学部, 助手 (20313843) ; 村上 泰 信州大学, 繊維学部, 助教授 (90219907)
• Keywords: キャパシタ / 酸化ルテニウム / 酸化モリブデン / 酸化バナジウム / 電気二重層 / 活性炭 / 静電容量 / カルシウム

Research Abstract

本研究プロジェクト3年間の総括のほか、この1年間に得た主な成果は下記にまとめられる。
1、酸化ルテニウムと安価な金属との2元系酸化物電極の開発
塗布法にて作製したRu-Ca-O/Ti電極では、酸化ルテニウム粒子が非常に微細になるだけでなく、RuがCaと一部複合化して安定化し、しかも水素イオンを吸着・吸収-脱離できる電極(最高で250Fg^<-1>)になることを発見し、論文発表した。
2、貴金属を用いないTi-V-W-O系電極の開発
前年度までに塗布法にて作製したTi-V-W-O/Ti電極が〜100Fg^<-1>の静電容量を与えることを見出した。本年度は、Ti-V-W-O粉末を調製し、電極化して静電容量を求めたところ、最大で90Fg^<-1>であった。また、金属酸化物前駆体とカーボンエアロゲルを用いて金属酸化物-カーボン複合体粉末を新規に合成した。電極化は本報告には間に合わなかった。今後検討する予定である。
3、金属酸化物と炭素電極との複合化
前年度までにモデル法により、グラシーカーボンの平滑面にRuO_2あるいはMoOxを極く微量担持した場合には、担持した金属1原子あたり最大で3電子ほどの電荷を蓄積することが可能であることを見出した。本年度は表面積の大きな(2000m^2g^<-1>)活性炭にMoO_3を含浸担持した電極では、活性炭だけの電極の静電容量を約40%ちかくも高めることが可能であった。

Research Products

• [Publications] Y.Takasu,Y.Murakami: "Design of Oxide Electrodes with Large Surface Area"Electrochem.Acta. 45. 4135-4141 (2000)
• [Publications] 杉本渉,高須芳雄: "金属酸化物を用いた大容量電気化学キャパシタ"表面. 38. 452-459 (2000)
• [Publications] Y.Takasu,T.Ohnuma,S.Mizutani,W.Sugimoto,Y.Murakami: "Effects of Calcium on the Pseudocapacitance of Ruthenium Oxide Electrodes"Electrochemistry. (印刷中)(掲載決定).
• [Publications] 高須芳雄,荒又明子,堀善夫: "電極触媒科学の新展開"北海道大学図書刊行会. 350 (2001)