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イオン液体と活性炭の界面に形成される電気二重層容量に及ぼすメソ多孔性の影響

研究課題

研究課題/領域番号 15K05925
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関秋田大学

研究代表者

熊谷 誠治  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (00363739)

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 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード電気二重層キャパシタ / 活性炭 / メソ孔 / 電解液 / イオン液体
研究成果の概要

本研究では,発火リスクの極めて低い電気二重層キャパシタの実現を目指し,電極材料として使用される活性炭のメソ多孔性が,電解液として用いる不燃性のイオン液体との界面に形成させる電気二重層容量に及ぼす影響について調査した。さらに,異なるイオン液体種および低温環境におけるメソ多孔性の影響についても調査した。その結果,メソ多孔性は活性炭細孔中のイオンに高い拡散性を与え,細孔壁に対する隔離性を高める効果を有することが分かった。それゆえ,電気二重層キャパシタにおいて高い静電容量および低い内部抵抗を得るには,メソ多孔性の導入は必ずしも効果的ではないことが明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Electrochemical performance of microporous and mesoporous activated carbons in neat and diluted 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate2017

    • 著者名/発表者名
      Seiji Kumagai, Masaki Hatomi, Daisuke Tashima
    • 雑誌名

      Journal of Power Sources

      巻: 343 ページ: 303-315

    • DOI

      10.1016/j.jpowsour.2017.01.064

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rate and cycle performances of supercapacitors with different electrode thickness using non-aqueous electrolyte2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Kumagai, Koji Mukaiyachi, Daisuke Tashima
    • 雑誌名

      Journal of Energy Storage

      巻: 3 ページ: 10-17

    • DOI

      10.1016/j.est.2015.08.002

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrochemical performance of activated carbons prepared from rice husk in different types of non-aqueous electrolytes2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Kumagai, Daisuke Tashima
    • 雑誌名

      Biomass and Bioenergy

      巻: 83 ページ: 216-223

    • DOI

      10.1016/j.biombioe.2015.09.021

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] イオン液体を電解液に用いた電気二重層キャパシタの電気化学インピーダンス分析2017

    • 著者名/発表者名
      羽富正起,熊谷誠治
    • 学会等名
      日本素材物性学会平成29年度(第27回)年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高電圧印加による電気二重層キャパシタの静電容量低下2017

    • 著者名/発表者名
      高橋博文,羽富正起,熊谷誠治
    • 学会等名
      日本素材物性学会平成29年度(第27回)年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] EMIm・FSIイオン液体を電解液に用いた電気二重層キャパシタにおける活性炭中メソ孔の役割2017

    • 著者名/発表者名
      羽富正起,熊谷誠治
    • 学会等名
      電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高電圧印加時の電気二重層キャパシタの比静電容量2017

    • 著者名/発表者名
      高橋博文,羽富正起,熊谷誠治
    • 学会等名
      電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Electric double-layer capacitors using different types of ionic liquid electrolytes2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Hatomi, Mahmudul Kabir, Daisuke Tashima, Seiji Kumagai
    • 学会等名
      8th International Conference on Materials Engineering for Resources (ICMR2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] もみ殻由来正負極活物質を用いたリチウムイオンキャパシタ2016

    • 著者名/発表者名
      熊谷誠治,藤原宏晃,羽富正起
    • 学会等名
      第57回電池討論会
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] イオン液体中における活性炭の電気二重層容量のセル電圧依存性2016

    • 著者名/発表者名
      羽富正起,熊谷誠治
    • 学会等名
      平成28年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      東北工業大学八木山キャンパス
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Capacitive performance of mesoporous activated carbon in neat and diluted ionic liquid2016

    • 著者名/発表者名
      Seiji Kumagai, Koji Mukaiyachi, Daisuke Tashima
    • 学会等名
      The International Conference on Electrical Engineering 2016 (ICEE2016)
    • 発表場所
      那覇市
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of state of charge on capacitive performance of mesoporous activated carbon in ionic liquid2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Hatomi, Seiji Kumagai, Daisuke Tashima
    • 学会等名
      The International Conference on Electrical Engineering 2016 (ICEE2016)
    • 発表場所
      那覇市
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イオン液体を用いた電気二重層キャパシタのインピーダンス分析2016

    • 著者名/発表者名
      熊谷誠治,向谷地晃司,田島大輔
    • 学会等名
      平成28年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] もみ殻を原料としたキャパシタ電極材料の開発2016

    • 著者名/発表者名
      熊谷誠治
    • 学会等名
      キャパシタ技術委員会平成28年度第1回研究会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2016-01-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イオン液体とメソポーラス活性炭の界面に形成される電気二重層容量2016

    • 著者名/発表者名
      羽富正起,熊谷誠治
    • 学会等名
      日本素材物性学会 平成28年度(第26回)年会
    • 発表場所
      秋田市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] もみ殻活性炭を用いた電気二重層キャパシタのインピーダンス特性に及ぼす電解液の影響2015

    • 著者名/発表者名
      向谷地晃司,熊谷誠治,佐藤正志
    • 学会等名
      平成27年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      岩手県立大学
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrical double-layer capacitance of activated carbon powders coated with different thicknesses2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Kumagai, Daisuke Tashima
    • 学会等名
      5th International Conference on Characterization and Control of Interfaces for High Quality Advanced Materials
    • 発表場所
      倉敷市
    • 年月日
      2015-07-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電気二重層キャパシタのインピーダンス特性に及ぼす充電レベルの影響2015

    • 著者名/発表者名
      向谷地晃司,熊谷誠治,佐藤正志
    • 学会等名
      日本素材物性学会平成27年度(第25回)年会
    • 発表場所
      秋田市
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] バイオマス由来の高機能材料2016

    • 著者名/発表者名
      舩岡正光,熊谷誠治他38名,分担執筆
    • 総ページ数
      312
    • 出版者
      ㈱エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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