2016 Fiscal Year Annual Research Report
Fabrication of Metallic Nanodendrites Using Ionic Migration
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15K13822
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
坂 真澄 東北大学, 工学研究科, 教授 (20158918)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
李 渊 東北学院大学, 工学部, 准教授 (50625001)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 機械材料・材料力学 / イオンマイグレーション / 金属ナノデンドライト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は計画した研究を遂行し、以下の研究実績を得た。
1.温度・電界強度が金属（化合物）微細構造体の創製に与える影響の検討 まず異なる温度においてイオンマイグレーション（IM）実験を行い、温度が金属（化合物）微細構造体の創製に及ぼす影響を調査した。これより温度が上昇すると、反応速度が促進され、酸化銅微細構造体の析出速度が速くなり、枝分かれ構造の主幹が太くなり、隙間が広くなることを明らかにした。次に異なる形状を持つ電極を用いてIM実験を行い、電界強度が金属（化合物）微細構造体の創製に与える影響を調査した。これより電界強度が高いほど早く析出し始めることがわかった。
2.金属（化合物）微細構造体の大規模創製への挑戦 金属（化合物）微細構造体の大規模創製に挑戦するため、（１）長電極間距離におけるIM実験を実施すること、（２）一定の電極間距離において析出距離を意図的に延長することを実施した。その結果、まず従来の数十倍である長電極間距離においても金属微細構造体の創製が実現した。次にIMの実験の進展に伴う抵抗値と電気量の関係は電圧の値に関わらずほぼ一定の曲線になることが判明した。さらに意図的に析出距離を延長することで電極間の抵抗降下の抑制を実現し、金属（化合物）微細構造体の大規模創製を実現するために有益な知見を得た。
3.金属（化合物）微細構造体の充放電特性評価 創製した金属（化合物）微細構造体を負極として用い、リチウムイオン電池（LIB）セルを組立て、充放電特性を評価した。これより高容量なLIB用負極材料の新規開発に貢献した。
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