2014 Fiscal Year Annual Research Report
Ｂ／Ｃ／Ｎ系層状化合物に対するインターカレーションとエネルギー貯蔵への応用
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23350103
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
川口 雅之 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (10268295)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
榎本 博行 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (10213563)
村松 康司 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50343918)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 層状化合物 / インターカレーション / 1族・2族金属 / エネルギー貯蔵 / 電池 / 光触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度はB/C/N材料とB/C材料の作製と1族・2族金属のインターカレーションに注力し、以下のような研究実績をあげることができた。
１．ナトリウム(Na)イオン二次電池負極特性評価：代表者の川口と大学院生はBCxN(2<x<4)組成の材料、およびBxC(x=0.10～0.15)組成の材料をCVD法で作製し、Naイオン二次電池負極としての特性評価を行った。その結果、可逆容量はホウ素含有量に伴い増加する傾向があり、B/C材料よりB/C/N材料の方が大きな容量を示し最大可逆容量は190～200mAh/gであった。これはグラファイトより格段に優れ、低結晶性カーボンと同程度の容量であった。また、B/C/N系およびB/C系材料の特徴は、高電位からNaのインターカレーションが始まり、明確なステージ構造を形成しながら進むという結果であった。
２．2族金属のインターカレーション：上記１で作製した材料に対し、気相法および液体合金法でマグネシウム(Mg)やカルシウム(Ca)のインターカレーションを検討した。気相法によるMgのインターカレーションでは、B/C/N材料よりB/C材料の方が低次ステージ化合物を形成する傾向にあった。一方、研究協力者であるフランスのHerold教授らとの共同研究で、液体合金(Mg-Li)法を用いたMgのインターカレーションでは、B/C/N材料が第1ステージと考えられる化合物を形成した。
３．電子状態の解析：川口と大学院生は分担者の村松教授と共に、ホスト材料に関してX線吸収(XAS)スペクトルを測定し、B/C/N材料やB/C材料がグラファイトや低結晶性カーボンに比べ電子親和力が大きい傾向にあることが分かった。
４．成果発表：川口と大学院生は以上の結果について論文作成を行うと共に、分担者の榎本教授や村松教授、および研究協力者のHerold教授らと国際会議Carbon2014および国内会議で発表した。
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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] Intercalation of Calcium into a Graphite-Like Layered Material of Composition BCxN (2 < x < 4)2014
Author(s)
H. Ishikawa, M. Kawaguchi, M. Fauchard, S. Cahen, C. Herold, A. Nakasuga, S. Nozato, T. Wada, A. Fujiwara
Organizer
Carbon 2013
Place of Presentation
International Convention Center, Jeju, Korea
Year and Date
2014-06-29 – 2014-07-04
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