2022 Fiscal Year Annual Research Report
Revisiting of sodium intercalation into carbon materials using multi-layer graphene
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19K05018
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| Research Institution | Tokyo Polytechnic University |
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Principal Investigator |
松本 里香 東京工芸大学, 工学部, 教授 (30338248)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | インターカレーション / ナトリウム / 黒鉛 / 多層グラフェン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルカリ金属のナトリウムの黒鉛結晶へのインターカレーション挙動は、リチウムやカリウムといった他のアルカリ金属とは全く異なることが知られている。ナトリウムの黒鉛系材料へのインターカレーション挙動は、ナトリウムイオン電池の開発の観点からも重要な問題である。しかし、ナトリウムが黒鉛系材料にインターカレーションし難い理由は、必ずしも明らかにされてい。ただし、ナトリウムは低結晶性の黒鉛材料には高濃度にインターカレーションする事実より、多層グラフェンであればインターカレーションが進行すると考えられる。よって、本研究では、黒鉛系材料への多層グラフェンを用いて、ナトリウムのインターカレーション挙動を調べることを目的とした。
初めにバルク黒鉛へのナトリウムのインターカレーション挙動を調べた。同じ条件で行っても生成する層間化合物はステージ６～ステージ８構造または、それ以上の高次ステージ構造であった。反応制御は難しいが、既報通り、高ステージ化合物しか生成しないことが分かった。
また、ナトリウム酸化物が微量でも混入すると、目的とは異なる化合物を形成した。おそらく、ナトリウムと酸素がインターカレーションした層間化合物と思われるが、報告されているナトリウム-酸素の黒鉛層間化合物とは異なっていた。
以上の結果を踏まえ、多層グラフェンを用いてナトリウムインターカレーション挙動を検討したところ、バルク黒鉛よりも低ステージの化合物を形成することが分かった。
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Research Products
(2 results)
