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高機能性エネルギー貯蔵材料としての多孔質炭素の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17F17086
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 エネルギー学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

徐 強  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 電池技術研究部門, 首席研究員 (50357232)

研究分担者 CHEN LI-FENG  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 電池技術研究部門, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード炭素 / エネルギー貯蔵・変換
研究実績の概要

エネルギー資源不足や地球温暖化問題の解決は、科学技術に対する社会の強い要請であり、高効率エネルギー貯蔵・変換材料技術の開発は問題解決の有効な手段の一つである。本研究では、有機系構造体の形状制御を行い、それを鋳型・前駆体として用いて炭素化処理を行うことにより、エネルギー貯蔵・変換に適した形状、構造及び活性サイトを有する炭素系材料を合成し、エネルギー貯蔵・変換効率の大幅な向上を目的とする。水熱反応を利用して、モリブデン酸ナトリウムと硝酸コバルトとの反応により、一次元モリブデン酸コバルトナノロッドを合成した。これを原料として、メタノール/水/トリエチルアミン(H2O/CH3OH/TEA)混合溶液中で、配位子2-メチルイミダゾール(2-methylimidazole (MeIM))との反応により、モリブデン酸イオンが配位した中空型一次元ZIFナノロッド構造体を合成した。さらに、アルゴン雰囲気下で、高温処理することにより、炭素化させた。電子顕微鏡解析を行うことにより、得られた炭素材料は中空型一次元ナノロッド構造を有することが分かった。HAADF-STEM及び元素マッピング解析により、コバルト及びモリブデンは一次元カーボンナノロッド構造体に均一に分散されていることが明らかになった。合成された、コバルト及びモリブデンが均一に分散し、窒素ドープした中空型一次元カーボンナノロッドを電極触媒として水電解水素発生反応に用いた結果、高い性能を示すことを見出した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件)

  • [雑誌論文] Converting MOFs into amination catalysts2017

    • 著者名/発表者名
      Chen Li-Feng、Xu Qiang
    • 雑誌名

      Science

      巻: 358 号: 6361 ページ: 304-305

    • DOI

      10.1126/science.aap8004

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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