Conductive nanodiamond particle for aqueous supercapacitor

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05064
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Kondo Takeshi 東京理科大学, 理工学部先端化学科, 准教授 (00385535)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: キャパシタ / ダイヤモンド / 蓄電デバイス

Outline of Final Research Achievements

Conductive boron-doped nanodiamond (BDND) powder was developed toward application to aqueous electric double-layer capacitor (EDLC) with high energy and power densities. After optimization study, BDND with large specific surface area (650 m2/g) and large conductivity (0.5 S/cm) was obtained. By combining BDND as an electrode material and concentrated NaClO4 electrolyte, an aqueous EDLC cell with high energy density (10 Wh/kg) and high power density (10000 W/kg) was fabricated.

Free Research Field

電気化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

EDLCは、高速充放電が可能な蓄電デバイスであり、再生可能エネルギーにおける電力の平準化や自動車等のエネルギー回生に利用されている。本研究で開発したBDNDを用いる水系EDLCは、高出力密度を維持しながら従来のデバイスよりも高エネルギー密度を実現することができた。したがって、本研究の成果は、上記用途等におけるデバイスの高性能化あるいはデバイスのコンパクト化に寄与すると期待される。