2022 Fiscal Year Research-status Report
高耐久性電気二重層キャパシタに有用な活性炭の製造条件の決定
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21K05701
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
廣瀬 孝 弘前大学, 教育学部, 准教授 (40556982)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 活性炭 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，長時間使用に伴う電解液の分解等に起因する静電容量の低下や内部抵抗の上昇・悪化が課題となっている電気二重層キャパシタの耐久性向上に関するものである。研究代表者らは，活性炭物性とキャパシタ性能との関係を明らかにするため，ガス吸着用を「追加」賦活し，４種類の斬新的な細孔分布を有する活性炭を作製，耐久性試験（85℃・4500時間）を行った。その結果，１）４種の中で2.1～8.1nm間の孔が少ない活性炭は，静電容量の低下が少なく，２）市販のキャパシタ用よりも4.3～12.1nm間の孔が多い活性炭は，内部抵抗が上昇・悪化しづらいことが分かった。次に，メソ孔の生成を特徴とするりんご剪定枝から活性炭を作製，評価を行った。
本研究は，メソ孔に立脚したりんご剪定枝活性炭によるキャパシタの耐久性を評価し，メソ孔分布と性能との関係を解明，高耐久性キャパシタ用活性炭を創製することを目的としている。
令和四年度は，目標収率17.0％，15.5％，14.5％，14.0％，12.5％の５種類のりんご剪定枝活性炭に対して５回酸洗浄を施し，それを用いて打錠電極を作製，電気二重層キャパシタを試作後，市販活性炭から作製したキャパシタとともに初期の静電容量を評価した。
その結果，容積当たりの静電容量は17.0％と12.5％が５種類の中では最も低く，15.5％がピークとなり，最も高かった。また，15.5％と市販活性炭の容積当たりの静電容量を比較したところ，同等の値であることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和四年度は，酸洗浄したりんご剪定枝活性炭を用いて電気二重層キャパシタを作製，市販活性炭から作製したキャパシタとともに初期の静電容量を評価することが目的であった。
その結果，容積当たりの静電容量が高くなるりんご剪定枝活性炭の作製条件を見出し，また，その値は市販活性炭の容積当たりの静電容量と同等であることが分かった。
以上，当初の計画通りに研究を遂行できており，おおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和四年度はおおむね順調に推移したことから，今後も計画通りに推進する方策である。具体的には，令和四年度に作製したキャパシタの耐久試験を行い，細孔物性と耐久性との関係を明らかにする。
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Research Products
(2 results)
