セルロースナノファイバーを用いたフレキシブル蓄電紙の創出

• 研究課題/領域番号: 15H05627
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 木質科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 古賀 大尚 大阪大学, 産業科学研究所, 特任助教(常勤) (30634539)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 23,920千円 (直接経費: 18,400千円、間接経費: 5,520千円); 2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2015年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
• キーワード: ペーパーエレクトロニクス / 蓄電紙 / 機能紙 / 酸化グラフェン / 抄紙技術 / 光還元 / スーパーキャパシタ / ナノセルロース / パルプ / ナノカーボン / イオン液体 / 多孔質材料 / 蓄電デバイス / ナノ構造 / マイクロ構造

研究成果の概要

抄紙技術の応用により、樹木セルロースファイバーと酸化グラフェンを均質に複合化した後、高強度パルス光を大気環境下でわずか36ミリ秒間照射することによって、高電気容量(約200 F/g)かつフレキシブルなペーパースーパーキャパシタを創出することに成功した。次世代のフレキシブル・ウエアラブルエレクトロニクスに資する大量生産向きの新規蓄電デバイスとして期待が持たれる。

研究成果

• [雑誌論文] Ionic liquid-mediated dispersion and support of functional molecules on cellulose fibers for stimuli-responsive chromic paper devices (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Koga, M. Nogi, A. Isogai
  • 雑誌名: ACS Applied Materials & Interfaces 巻: 9(46) 号: 46 ページ: 40914-40920
  • DOI: 10.1021/acsami.7b14827
  • NAID: 120006955461
  • 査読あり
• [雑誌論文] Renewable wood pulp paper reactor with hierarchical micro/nanopores for continuous-flow nanocatalysis (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Koga, N. Namba, T. Takahashi, M. Nogi, Y. Nishina
  • 雑誌名: ChemSusChem 巻: 10(12) 号: 12 ページ: 2560-2565
  • DOI: 10.1002/cssc.201700576
  • NAID: 120006955457
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A High-sensitivity printed antenna prepared by rapid low-temperature sintering of silver ink (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Koga, Tetsuji Inui, Itaru Miyamoto, Takuya Sekiguchi, Masaya Nogi, Katsuaki Suganuma
  • 雑誌名: RSC Advance 巻: 6 号: 87 ページ: 84363-84368
  • DOI: 10.1039/c6ra19687j
  • 査読あり
• [雑誌論文] 紙で作る最先端機能材料 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 雑誌名: 加工技術 巻: 51 ページ: 344-350
  • NAID: 40020866823
• [雑誌論文] 電子デバイス機能紙の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 雑誌名: 日本画像学会誌 巻: 55 号: 3 ページ: 361-368
  • DOI: 10.11370/isj.55.361
  • NAID: 130005156450
  • ISSN: 1344-4425, 1880-4675
• [雑誌論文] Fast, Scalable, and Eco-Friendly Fabrication of an Energy Storage Paper Electrode (2016)
  • 著者名/発表者名: Koga H., Tonomura H., Nogi M., Suganuma K. and Nishina Y.
  • 雑誌名: Green Chemistry 巻: 18 号: 4 ページ: 1117-1124
  • DOI: 10.1039/c5gc01949d
  • NAID: 120006955456
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] <b>紙らしさを追求するペーパーエレクトロニクス開発 </b> (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 雑誌名: 機能紙研究会誌 巻: 54 号: 0 ページ: 37-41
  • DOI: 10.11332/kinoushi.54.37
  • NAID: 130005145518
  • ISSN: 0288-5867, 2187-2740
• [雑誌論文] ナノカーボン/ナノペーパーエレクトロニクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 雑誌名: 光アライアンス 巻: 26 ページ: 10-14
• [雑誌論文] 紙の高誘電率化による小型フレキシブルペーパーアンテナの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚、能木雅也
  • 雑誌名: 機能材料 巻: 35 ページ: 33-38
• [学会発表] Structural design of cellulose paper composites for green chemistry and electronics (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Koga
  • 学会等名: 255th ACS National Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Design of hierarchical micro-meso-macro porous structures in a cellulose nanofiber paper for electrode applications (2018)
  • 著者名/発表者名: D. Fukushima, H. Koga, M. Nogi
  • 学会等名: The 21st SANKEN International The 16th SANKEN Nanotechnology Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] ナノセルロースで実現するグリーンケミストリー・エレクトロニクス (2018)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 高分子学会、高分子同友会
  • 招待講演
• [学会発表] ナノセルロースを用いた革新的機能紙の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 繊維加工技術研究会第54回講演会
  • 招待講演
• [学会発表] フレキシブルエレクトロニクス応用に向けたセルロースナノペーパー開発最前線 (2018)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: ネプコンジャパン、プリント配線板EXPO
  • 招待講演
• [学会発表] リサイクル可能な固定化触媒ペーパーリアクターの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚、高橋司、能木雅也、仁科勇太
  • 学会等名: 第67回日本木材学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 紙のリノベーション ～CNFの触媒・電子材料応用～ (2017)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: ふじのくにCNFフォーラム 第5回技術講演会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2017-03-07
  • 招待講演
• [学会発表] セルロースナノファイバーと無機ナノ物質の複合技術と応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 生産技術振興協会アライアンス委員会 ナノ技術応用分科会講演会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2017-02-28
  • 招待講演
• [学会発表] High frequency characteristics of printed silver nanowire transmission line (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Kakuya, H. Dawei, H. Koga, K. Suganuma
  • 学会等名: 12th IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference
  • 国際学会
• [学会発表] ナノセルロースによるグリーンデバイスの創出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 第33回FPDフォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] 紙の材料・構造再設計による新機能創発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 第5回アライアンス若手研究交流会
  • 招待講演
• [学会発表] セルロースナノファイバーを用いたグリーンエレクトロニクスの創出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 日本繊維機械学会、第69回不織布研究会
  • 招待講演
• [学会発表] セルロース繊維と無機ナノ材料の複合化による紙の新機能創発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: セルロース学会第24回年次大会
  • 招待講演
• [学会発表] 紙を用いた化成品合成・デバイス開発戦略 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: ファインケミカルジャパン
  • 招待講演
• [学会発表] 木材ナノセルロースで実現するグリーンエレクトロニクス (2017)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: ファインテック PEフォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] Paper Composites for Flexible and Disposable Electronics (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Koga, K. Nagashima, Y. Nishina, T. Yanagida, M. Nogi
  • 学会等名: The 20th SANKEN International The 15th SANKEN Nanotechnology Symposium
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] 紙のリノベーションに向けて (2016)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: セルロース学会 第21回ミクロシンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-11-17
  • 招待講演
• [学会発表] Highly Efficient and Recyclable Flow Reactor Based on Wood Pulp Paper Composites (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Koga, M. Nogi
  • 学会等名: ICGC-9
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2016-11-02
  • 国際学会
• [学会発表] セルロースナノファイバーのエレクトロニクス応用最前線 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: リグニン・セルロースの特性制御・製造・応用最前線
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2016-09-28
  • 招待講演
• [学会発表] Reduced Graphene Oxide/Cellulose Paper Composite Electrode Prepared by Papermaking and Flash-Reduction Processes (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Koga, M. Nogi
  • 学会等名: ICFPE 2016
  • 発表場所: 米沢
  • 年月日: 2016-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of Conductive Nanomaterials on Radio-waves Transmission Performance of Printed Antenna (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Goya, H. Koga, M. Nogi, K. Suganuma
  • 学会等名: IEEE NANO 2016
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-08-22
  • 国際学会
• [学会発表] 木材繊維と酸化グラフェンの複合化による蓄電紙の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚、能木雅也、菅沼克昭、仁科勇太
  • 学会等名: 第83回紙パルプ研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-06-22
• [学会発表] セルロースナノファイバーでつくる最先端機能紙 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 日本化学会 R&D懇話会187回
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-06-03
  • 招待講演
• [学会発表] プリンテッドアンテナに向けた導電ナノ物質の伝送特性解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 合家勇輔、古賀大尚、能木雅也、菅沼克昭
  • 学会等名: 第30回エレクトロニクス実装学会春季講演大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] 紙抄きとフラッシュ還元技術によるスーパーキャパシタ用ペーパー電極の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚、大籏英樹、内田博、能木雅也、菅沼克昭
  • 学会等名: 第30回エレクトロニクス実装学会春季講演大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] 紙が機能するフレキシブルエレクトロニクス (2016)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: エレクトロニクス実装学会・プリンタブルデバイス実装研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-01-19
  • 招待講演
• [学会発表] Paper Electronics for All Paper-Based Displays (2015)
  • 著者名/発表者名: Koga H.
  • 学会等名: IDW’15
  • 発表場所: Shiga
  • 年月日: 2015-12-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ペーパーエレクトロニクスの開発と計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 先端計測開発センター講演会
  • 発表場所: 宮城
  • 年月日: 2015-11-13
  • 招待講演
• [学会発表] 紙らしさを追求するペーパーエレクトロニクス開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 第54回機能紙研究会発表講演会
  • 発表場所: 香川
  • 年月日: 2015-10-29
  • 招待講演
• [学会発表] 植物繊維を用いるバイオ・ペーパーエレクトロニクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2015-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] 紙基板の誘電率制御によるフレキシブルアンテナの小型化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 乾哲治、古賀大尚、能木雅也、菅沼克昭
  • 学会等名: MES2015
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-09-03
• [学会発表] 紙のナノ-マイクロ空間を活用するペーパーエレクトロニクス開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 印刷学会P&I研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-07-07
  • 招待講演
• [学会発表] ナノセルロースペーパーコンポジットの開発とエレクトロニクス応用展開 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 第6回ナノファイバー学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-07-06
  • 招待講演
• [学会発表] Structural and Material Design of Cellulose Paper Composites (2015)
  • 著者名/発表者名: Koga H. and Nogi M.
  • 学会等名: The 5th International Conference on Bio-based Polymers
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 紙内部の繊維積層空間を活用したペーパーエレクトロニクス開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚、能木雅也
  • 学会等名: 第82回紙パルプ研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-06-04
• [学会発表] 紙ならではのフレキシブルデバイス開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 学会等名: 日本画像学会シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-05-15
  • 招待講演
• [図書] セルロースナノファイバー～実用化に向けた製造・複合化・評価技術～, 第4章・第3節・第1項 (2018)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚(分担執筆)
  • 総ページ数: 266
  • 出版者: 情報機構
  • ISBN: 9784865021462
• [図書] Lignocellulosics 1st Edition, Renewable Feedstock for (Tailored) Functional Materials and Nanotechnology, Chapter 11 (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Koga(分担執筆)
  • 総ページ数: 510
  • 出版者: Elsevier
  • ISBN: 9780128040775
• [図書] プリンテッド・エレクトロニクスに向けた材料、プロセス技術の開発と最新事例, 第13章・第4節 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚、外村英嗣、乾哲治、菅沼克昭、宮本格、関口卓也、名和成明(分担執筆)
  • 総ページ数: 523
  • 出版者: 技術情報協会
  • ISBN: 9784861046810
• [図書] 機能紙最前線 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚、能木雅也(分担執筆)
  • 総ページ数: 350
  • 出版者: 加工技術研究会
• [図書] ナノセルロースの製造技術と応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚(分担執筆)
  • 総ページ数: 245
  • 出版者: シーエムシー・リサーチ
• [図書] セルロースナノファイバー技術資料集 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚(分担執筆)
  • 総ページ数: 246
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] バイオマス由来の高機能材料 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚、能木雅也(分担執筆)
  • 総ページ数: 312
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [図書] 高機能フィルムの開発と応用（金井俊孝 編） (2016)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚、能木雅也
  • 総ページ数: 303
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] Organic Electronics Materials and Devices, Shuichiro Ogawa (Ed.) (2015)
  • 著者名/発表者名: Koga H. and Nogi M.
  • 総ページ数: 245
  • 出版者: Springer
• [図書] 図解よくわかるナノセルロース（ナノセルロースフォーラム 編） (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀大尚
  • 総ページ数: 214
  • 出版者: 日刊工業新聞社
• [備考] 阪大セルロースナノファイバー研究-古賀大尚
  • URL: http://kogahirotaka.com/
• [備考] 阪大セルロースナノファイバー研究-特任助教古賀大尚
  • URL: http://kogahirotaka.com/
• [産業財産権] 導電性ナノセルロース集合体の製造方法 (2015)
  • 発明者名: 古賀大尚、菅沼克昭、能木雅也、内田博、大籏英樹
  • 権利者名: 古賀大尚、菅沼克昭、能木雅也、内田博、大籏英樹
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-170120
  • 出願年月日: 2015-08-31