| 研究課題/領域番号 |
16K04893
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ材料化学
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| 研究機関 | 公立諏訪東京理科大学 (2018)
諏訪東京理科大学 (2016-2017) |
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研究代表者 |
内海 重宜 公立諏訪東京理科大学, 工学部, 准教授 (00454257)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 単層カーボンナノチューブ / 捻り / 機械的エネルギー貯蔵 / 重量エネルギー密度 / 物理的修飾 / 化学的修飾 / カーボンナノチューブロープ / ナノカーボン / ナノチューブロープ / エネルギー貯蔵 |
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| 研究成果の概要 |
単層カーボンナノチューブ（SWCNT）の捻りによる貯蔵機械的エネルギー量を向上させるため，SWCNTロープ試料の作製方法を確立した。動的重量エネルギー密度測定システムを構築し，平均0.22，最大0.45MJ/kgを得た。ロープ試料強化のため様々な化学的・物理的修飾を施し，フラッシュ光照射で平均0.30，最大0.76MJ/kg，硫黄反応で平均0.32，最大0.68MJ/kg，炭素蒸着で平均0.27MJ/kg，最大0.82MJ/kgを示した。研究開始時は0.1MJ/kgに満たなかったが，リチウムイオン電池（0.72MJ/kg）を超えるSWCNTロープを繰り返し作製できるようになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カーボンナノチューブの高弾性・高強度に着目した機械的エネルギー貯蔵は格段の安全性・軽量性を備えており，貯蔵エネルギー量が既存デバイス（リチウムイオン電池やスーパーキャパシタ）の2-3倍になれば圧倒的に有利である。捻りという単純な機構から，再生可能エネルギー・移動体のエネルギー・四肢の運動エネルギーの貯蔵などあらゆる用途に応用が広がる。これまで有効利用できなかったエネルギーの活用にも適用ができる。
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