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周波数変調方式液中原子間力顕微鏡によるその場観測:鉛蓄電池の充電特性の飛躍的改善

研究課題

研究課題/領域番号 16K14099
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 デバイス関連化学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

木村 宗弘  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (20242456)

研究分担者 平井 信充  鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50294020)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード原子間力顕微鏡 / 鉛蓄電池 / 周波数変調方式AFM / 酸化還元反応 / 希硫酸 / 鉛負極 / サルフェーション / 電気化学 / リグリン / 周波数変調方式 / 参照電極
研究成果の概要

鉛電極表面での電気化学反応(EC)の高感度・原子レベルでのin-situ測定を行う事を目指して、周波数変調方式-強酸液中原子間力顕微鏡(EC-FM-AFM)を構築した。まず、本実験遂行に必要な強酸液中EC-FM-AFM用カンチレバーホルダーの特注設計に必要な予備実験を実施し、カドミウムを参照電極としたAFM用カンチレバーホルダーを設計した。次に特注したカンチレバーホルダーでのEC-FM-AFMを実施し、強酸環境では難しいと考えられていたFM-AFM観測が行えることを実証した。溶液を水および希硫酸と変えても測定出来ることは分かったが、添加剤のリグニンを入れた場合の効果については確認できなかった。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Experimental analysis of dark frame growth mechanism in organic light-emitting diodes2018

    • 著者名/発表者名
      Minagawa Masahiro、Tanabe Takuma、Kondo Eiki、Kamimura Kenji、Kimura Munehiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 2S2 ページ: 02CA10-02CA10

    • DOI

      10.7567/jjap.57.02ca10

    • NAID

      210000148647

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Study of Liquid Crystal Alignment Using Slit Coater under Different Application Velocities2017

    • 著者名/発表者名
      Munehiro Kimura, Tatsuya Takagi, and Didier de la Mora,
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 30 号: 4 ページ: 457-461

    • DOI

      10.2494/photopolymer.30.457

    • NAID

      130005950320

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Study on Shear-Thinning Characteristics of Nematic Liquid Crystals doped with Nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      1)Munehiro Kimura, Zur Ain Binti Hanafi, Tatsuya Takagi, Ryosuke Sawara and Shuji Fujii,
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 6 号: 11 ページ: 145-145

    • DOI

      10.3390/cryst6110145

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] In-situ Observation by EC-FM-AFM on Reaction Process of Lead Electrode Surface in Sulfuric Acid Solution2017

    • 著者名/発表者名
      S. Takahashi, M. Kimura, and N. Hirai
    • 学会等名
      International Conference of "Science of Technology Innovation"2017
    • 発表場所
      長岡技術科学大学
    • 年月日
      2017-01-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 周波数変調方式原子間 力顕微鏡(FM-AFM)による鉛蓄電池負 極表面のin-situ 観察2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉琢仁, 高橋成也, 木村宗弘, 小暮 亮雅, 平井信充
    • 学会等名
      第65 回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effect of various metal ions in electrolyte on negative electrode of lead acid battery2017

    • 著者名/発表者名
      N. Hirai, S. Kawakita, R. Ozaki, I. Yoshida, Y. Yamamoto, and M. Kimura
    • 学会等名
      27th Annual Meeting of MRS-J
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Addition Effects of Aluminium or Magnesium Ions on the Electrochemical Behavior of Lead Electrode in Sulfuric Acid Solution with Potassium Sulfate2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kawakita, Yui Yamamoto, and Nobumitsu Hirai
    • 学会等名
      The 6th International GIGAKU Conference in Nagaoka
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-situ Observation by EC-FM-AFM on Reaction Process of Lead Electrode Surface in Sulfuric Acid Solution2017

    • 著者名/発表者名
      Seiya Takahashi, Munehiro Kimura, Nobumitsu Hirai, and Shouta Ishiguro
    • 学会等名
      8th Int'l Symp. Surface Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Lignin Addition on Cyclic Voltammetry of Pb Electrodes2017

    • 著者名/発表者名
      So Tanabe, and Nobumitsu Hirai
    • 学会等名
      The 6th International GIGAKU Conference in Nagaoka
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-situ Observation by EC-FM-AFM on Reaction Process of Lead Electrode Surface in Sulfuric Acid Solution2017

    • 著者名/発表者名
      S. Takahashi, M. Kimura, S. Ishiguro, N. Hirai
    • 学会等名
      2nd STI-Gigaku
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サイクリックボルタ ンメトリーによる鉛電極反応に及ぼす 各種リグニンの添加効果の評価2017

    • 著者名/発表者名
      田邉壮, 平井信充
    • 学会等名
      電気化学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 鉛電池電極反応の電気化学AFM による電解液中その場観察2017

    • 著者名/発表者名
      平井信充, 木村宗弘
    • 学会等名
      長岡技術科学大学電気系高専集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] EFFECT OF ANTIMONY OR TITANIUM IONS IN SULFURIC ACID SOLUTION ON ELECTROCHEMICAL BEHAVIOR OF LEAD ELECTRODE2016

    • 著者名/発表者名
      Ryota Ozaki, Iori Yoshida, Shohei Kawakita, Yui Yamamoto, Nobumitsu Hirai, Munehiro Kimura
    • 学会等名
      The 5th International GIGAKU Conference in Nagaoka (IGCN 2016)
    • 発表場所
      長岡技術科学大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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