2017 Fiscal Year Annual Research Report
Role of mesoporosity on double-layer capacitance produced between ionic liquid and activated carbon
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15K05925
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
熊谷 誠治 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (00363739)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電気二重層キャパシタ / 活性炭 / メソ孔 / 電解液 / イオン液体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イミダゾリウム系のイオン液体を電解液に用いた電気二重層キャパシタセル（EDLC）を組み立て，－40～60℃において，サイクリックボルタンメトリによる比静電容量評価と電気化学インピーダンス分析による容量および抵抗成分の発生源解析を行った。イオン液体には，カチオンを共通にして，1-エチル-3-メチルイミダゾリウム・テトラフルオロボレート（EMIM・BF4），1-エチル-3-メチルイミダゾリウム・ビストリフルオロメタンスルホニルイミド（EMIM・TFSI），1-エチル-3-メチルイミダゾリウム・ビスフルオロスルホニルイミド（EMIM・FSI）を用いた。また，電解液の導電率と粘度の温度依存性についても評価した。
マイクロ孔が発達した活性炭において，電解液の種類がその比静電容量に与える影響は室温付近においては顕著でなかった。しかし，0℃以下の低温になると，電解液の種類の影響が現れてきた。一方，メソ孔が発達した活性炭においては，電解液の種類が活性炭の比静電容量に大きく影響を及ぼした。特に0℃以下の低温において，その影響が顕著であった。電解液の導電率と粘度の温度依存性の評価により，導電率の高さと活性炭の比静電容量には相関性が高いことが分かった。
電気化学インピーダンス分析の結果，キャパシタ周囲温度が低下すること，電解液自体の抵抗が大きくなることは共通に観測されたが，容量および抵抗源については，電解液の種類により複雑に変化し，活性炭の細孔構造の影響も含めて今後詳細に検討する必要があることが分かった。
研究期間全体を通じて，イオン液体の電気二重層形成にかかわるイオン移動に及ぼすメソ孔の影響について検討してきた。その結果，メソ孔はイオンに高い拡散性を与え，細孔壁に対する隔離性を高めるため，高い比静電容量を得るには必ずしも効果的ではないことが明らかになった。
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Research Products
(5 results)
