2014 Fiscal Year Annual Research Report
高密度、高配向、長尺カーボンナノチューブファイバーの開発とその特質を活かした応用
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22310074
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
唐 捷 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (80354158)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 泰造 国立研究開発法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (60343852)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ナノ機能材料 / カーボンナノチューブ / グラフェン / 複合材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カーボンナノチューブは電気化学活性な表面積が大きく、優れた伝導性・力学性とあわせてナノスケール電極材料としての期待が大きく、エネルギー貯蔵に用いられるスーパーキャパシタデバイスの電極材料として魅力的である。カーボンナノチューブとグラフェンの三次元集積化構造とその表面特性を利用する電極材料を創製し、CNT特性をこれらデバイス・材料に発現させることを目的とする。スーパーキャパシター電極材料として、単発的にしか研究されてこなかったカーボンナノチューブ、グラフェン、酸化還元反応活性物質等をエネルギー密度増大という視点から、ナノレベルでの構造制御により、その特性を最大限引き出し、さらにナノレベルで組み合わせた3次元構造化により、エネルギー密度を飛躍的に向上させる。グラフェン及びCNTは電気化学活性な表面積が大きく、優れた伝導性・力学性とあわせてナノスケール電極材料としての期待が大きく、エネルギー貯蔵に用いられるスーパーキャパシタデバイスの電極材料として魅力的である。カーボンナノチューブ/グラフェン複合材料について、カーボンナノチューブをスペーサとして、高密度にグラフェン積層に挿入し、３次元的にネットワーク化したカーボンナノチューブ/グラフェン複合薄膜シートの作製に成功し、グラフェンについては、カーボンナノチューブシート内に平行に積層配列させるのに適するグラフェンシートを創製した。グラフェン表面のナノポア生成や修飾基の制御を行っているが、ナノポア端面に窒素修飾が生じること、窒素修飾はグラフェン表面への電解液イオン吸着を著しく促進し、その結果、エネルギー密度を著しく増大させることが分かった。また、イオン液体はグラフェン間に容易に浸入する性質があることなどが最近分かってきた。イオン液体のキャパシター電解液としての特性や効果的な使用方法の研究に進めた。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] グラフェンの話2014
Author(s)
唐捷
Organizer
第4回日中電子材料シンポジウム
Place of Presentation
東京大学、山上会館201号室
Year and Date
2014-04-21
Invited
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