| 研究課題/領域番号 |
16K05947
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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 |
無機工業材料
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| 研究機関 | 公益財団法人名古屋産業科学研究所 (2018)
公益財団法人豊田理化学研究所 (2016-2017) |
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研究代表者 |
河本 邦仁 公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (30133094)
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| 研究協力者 |
申 ウソク
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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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 熱電材料 / 無機有機ハイブリッド / 超格子 / 電子輸送 / フォノン輸送 / 出力因子 / 性能指数 / フレキシブルデバイス / TiS2 / インターカレーション / 不純物散乱 / 熱伝導率 / 熱電変換材料 / 無機有機複合超格子 / フレキシブル / デインターカレーション / 熱電出力因子 / 無機有機複合材料 / 層間剥離 / 自己組織化 / ナノ材料 |
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| 研究成果の概要 |
TiS2基複合超格子は低温（＜100℃）で高n型熱電性能、力学的柔軟性を示す。我々は大面積フィルムを低コストで作製できるLESA（液相剥離－自己組織化）プロセスを開発し、p型高分子材料と組み合わせた薄膜モジュールを試作して、温度差70Kで最高出力密度2.5 Wm-2の世界記録を達成した。また、熱的デインターカレーション法により複合超格子のキャリア濃度制御に成功し、極めて高い室温出力因子（0.9 mWm-1K-2）と 性能指数（ZT~0.24)を実現した。さらに、TiS2-AgSnSe2コンポジット化によりZT~0.8@700Kを達成し、複合超格子材料の更なる性能向上の可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
すべてのものがインターネットでつながるIoT社会において、IoT端末を構成する微小センサや通信デバイスを駆動するための電源としてバッテリーに替わるエナジーハーベスターが求められている。光、熱、力学エネルギーなどをフルに活用するハーベスターが開発される中で、特に人の体熱を利用する微小熱電発電機が有望視され、健康・医療分野や太陽光熱発電分野などへの応用が期待されている。本研究で開発したフレキシブル熱電材料はこの期待に十分応える材料になるであろう。
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