Development of novel capacitor electrode from a view point of electric structure of single-walled carbon nanotubes

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K14543
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Inorganic industrial materials
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: Ishii Yosuke 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80752914)
• Research Collaborator: KAWASAKI Shinji
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: カーボンナノチューブ / 電気二重層キャパシタ / 電荷移動

Outline of Final Research Achievements

Functional molecules encapsulated single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) were developed. It was found that the encapsulated SWCNTs show good electric double-layer capacitor (EDLC) electrode properties in aqueous electrolytes. It was also found that halogen molecules (I2 or Br2) encapsulated SWCNTs have good electrode properties as pseudo-capacitor applications.

Free Research Field

電気化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

電気二重層キャパシタ（EDLC）は、高速動作可能な蓄電デバイスとして広範な分野で利用されているが、他の蓄電デバイスに比べて蓄えられる電気量（容量）が小さいことが問題であった。EDLCの容量は電極の細孔構造や表面積によって依存するため、従来の電極材料開発は電極のナノ構造に着目したアプローチが主流であった。しかし、このような方法による改良は既に限界が見え始めており、新しい観点からの材料開発が求められている。本研究の成果は、分子内包による電極の電子状態制御や細孔空間内部でのレドックス反応の利用など、従来とは異なる新しい視点からの材料開発の可能性を示すものであり、意義がある。