2016 Fiscal Year Research-status Report
環境エネルギーハーベスティングのための無機ナノプレート-有機複合熱電薄膜の創成
| Project/Area Number |
16K06752
|
|---|
| Research Institution | Tokai University |
|---|
Principal Investigator |
高尻 雅之 東海大学, 工学部, 教授 (50631818)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | ナノプレート / 熱電材料 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ｎ型Bi2Te3ナノプレートとｐ型Sb2Te3ナノプレートをソルボサーマル法で作製した．オートクレーブ中にエチレングリコール，原料粉末とアルカリを入れて，攪拌しながら200℃程度の高温保持することで，ナノプレートを合成した．原料粉体の量や比，アルカリの種類（KOH，NaOH，LiOH, Ba(OH)2），保持温度の最適化を図った．ナノプレートの構造はアルカリの種類に大きく依存することが判明した．KOHとNaOHを使用した場合には六角形のナノプレートが合成されたが，LiOHとBa(OH)2ではナノプレートが合成できなかった．ナノプレートの分析には， X線回折による結晶性，SEM（走査型電子顕微鏡）による表面観察，TEM（透過型電子顕微鏡）による表面観察を実施した．この結果，Bi2Te3とSｂ2Te3の結晶構造が確認でき，直径がサブミクロンサイズの単結晶ナノプレートが得られた．
次にｐ型PEDOT有機薄膜を電解重合法で作製した． EDOT（3,4-エチレンジオキシチオフェン），LiClO4をアセトニトリルに溶解し電解重合溶液を準備した．陰極（Pt基板）-陽極（ITO/ガラス基板）間に電界を印加することで陰極基板上にPEDOT薄膜を形成した．上記のLiClO4は薄膜中にClO4-として取り込まれ，ドーパントとして電気伝導率の向上に寄与している．本研究ではその他のドーパント材としてPF6-やBF4-を使用することで電気伝導率の向上を試みた．PEDOT薄膜の分析には，FT-IRによる構造分析，熱電特性として電気伝導率とゼーベック係数を測定した．FT-IRの分析結果から，どのドーパントにおいても得られた薄膜はPEDOTであることが確認できた．また，熱電特性はドーパントの種類に大きく依存しないことが判明した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
N型とP型ともにナノプレートの合成を行うことができ，PEDOT薄膜の電解重合にも成功したため，研究はおおむね順調に進展していると考えられる．
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画から大きな変更はなく，29年度にはPEDOT薄膜の電子線照射・熱処理による高性能化および無機・有機複合膜の作製を行う．30年度では複合膜のフレキシブル熱電デバイスの作製を目指す．
|
Research Products
(27 results)
