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酸化物ナノ粒子・カーボンの直接複合化のための液体燃焼合成

研究課題

研究課題/領域番号 15K18325
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 エネルギー学
研究機関北海道大学

研究代表者

朱 春宇  北海道大学, 工学研究院, 特任助教 (30749255)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードリチウム電池 / 負極 / 複合体 / 酸化物 / リチウムイオン電池 / 燃焼合成 / 炭素材料
研究成果の概要

リチウムイオン電池のエネルギー密度の向上には、負極活物質の容量密度の向上が不可欠である。そのため、従来のグラファイトより2倍以上の容量を有する安価な遷移金属酸化物に着目された。酸化物を負極材料に適用する際の問題は、充放電に伴う体積膨張・収縮や低い導電性であり、このため良好な出力およびサイクル特性が得られない。そして、本研究では、液体燃焼合成法により遷移金属酸化物のナノ化及び炭素との複合化によって、リチウムイオン電池負極材料としての出力及びサイクル寿命を改善できた。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Enhanced cycling performance of surface-doped LiMn2O4 modified by a Li2CuO2-Li2NiO2 solid solution for rechargeable lithium-ion batteries2017

    • 著者名/発表者名
      Cheng-Gong Han, Chunyu Zhu, Genki Saito, Nan Sheng, Takahiro Nomura, Tomohiro Akiyama
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 224 ページ: 71-79

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2016.12.041

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A facile one-pot synthesis of FeOx/carbon/graphene composites as superior anode materials for lithium-ion batteries2017

    • 著者名/発表者名
      Cheng-Gong Han, Chunyu Zhu, Nan Sheng, Yoshitaka Aoki, Hiroki Habazaki, Tomohiro Akiyama
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 235 ページ: 88-97

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2017.03.109

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microencapsulated phase change materials with high heat capacity and high cyclic durability for high-temperature thermal energy storage and transportation2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nomura, Nan Sheng, Chunyu Zhu, Genki Saito, Daiki Hanzaki, Takehito Hiraki
    • 雑誌名

      Applied Energy

      巻: 188 ページ: 9-18

    • DOI

      10.1016/j.apenergy.2016.11.025

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Efficiency Hydrogen Membrane Fuel Cells with BaCe0.8Y0.2O3-δ Electrolyte Thin Films and Pd1-xAgx Solid Anodes2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Aoki, T. yamaguchi, S. Kobayashi, C. Zhu, H. Habazaki
    • 雑誌名

      Journal of Electrochemical Society

      巻: 164 号: 6 ページ: F577-F581

    • DOI

      10.1149/2.0661706jes

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile synthesis of MnO/carbon composites by a single-step nitrate-cellulose combustion synthesis for Li ion battery anode2016

    • 著者名/発表者名
      Chunyu Zhu, Cheng-gong Han, Genki Saito, Tomohiro Akiyama
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 689 ページ: 931-937

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2016.08.054

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cotton derived porous carbon via an MgO template method for high performance lithium ion battery anodes2016

    • 著者名/発表者名
      Chunyu Zhu and Tomohiro Akiyama
    • 雑誌名

      Green Chemistry

      巻: 18 号: 7 ページ: 2106-2114

    • DOI

      10.1039/c5gc02397a

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Solution combustion synthesis of porous Sn-C composite as anode material for lithium ion batteries2016

    • 著者名/発表者名
      Genki Saito, Chunyu Zhu, Cheng-Gong Han, Norihito Sakaguchi, Tomohiro Akiyama
    • 雑誌名

      Advanced Powder Technology

      巻: 27 号: 4 ページ: 1730-1737

    • DOI

      10.1016/j.apt.2016.06.004

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved electrochemical performance of LiMn2O4 surface-modified by a Mn4+-rich phase for rechargeable lithium-ion batteries2016

    • 著者名/発表者名
      Cheng-Gong Han, Chunyu Zhu, Genki Saito, Tomohiro Akiyama
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 209 ページ: 225-234

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2016.05.075

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MnO nanocrystals incorporated in a N-containing carbon matrix for Li ion battery anodes2016

    • 著者名/発表者名
      Chunyu Zhu, Cheng-gong Han, Genki Saito, Tomohiro Akiyama.
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 6(36) 号: 36 ページ: 30445-30453

    • DOI

      10.1039/c6ra00571c

    • 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] MnO nanoparticles embedded in a carbon matrix for a high performance Li ion battery anode.2015

    • 著者名/発表者名
      Chunyu Zhu, Nan Sheng, Tomohiro Akiyama.
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5(27) 号: 27 ページ: 21066-21073

    • DOI

      10.1039/c5ra02649k

    • 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] A facile solution combustion synthesis of nanosized amorphous iron oxide incorporated in a carbon matrix for use as a high-performance lithium ion battery anode material.2015

    • 著者名/発表者名
      Chunyu Zhu, Genki Saito, Tomohiro Akiyama.
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 633(0) ページ: 424-429

    • 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] Facile synthesis of porous materials for energy storage2016

    • 著者名/発表者名
      朱春宇
    • 学会等名
      Silk Road International Symposium for Distinguished Young Scholars
    • 発表場所
      西安交通大学,中国
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Solution Combustion Synthesis of Transition Metal Oxide-Carbon Composite for Li Ion Battery Anode2016

    • 著者名/発表者名
      C. Zhu, Y. Aoki, and H. Habazaki
    • 学会等名
      PRiME2016
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リチウムイオン電池負極用酸化物ナノ粒子・炭素複合体の簡易合成2016

    • 著者名/発表者名
      朱春宇
    • 学会等名
      第32回ライラックセミナー・第22回若手研究者交流会
    • 発表場所
      おこばち山荘,小樽
    • 年月日
      2016-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Facile synthesis of MnO/carbon composite with controlled carbon contents as high-performance negative electrode for Li ion batteries2015

    • 著者名/発表者名
      Chunyu ZHU and Tomohiro AKIYAMA
    • 学会等名
      International Symposium on Energy Conversion and Storage
    • 発表場所
      Chinese Academy of Sciences (IPE-CAS) Beijing, China
    • 年月日
      2015-05-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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