| 研究課題/領域番号 |
17K14543
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
無機工業材料
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
石井 陽祐 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80752914)
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| 研究協力者 |
川崎 晋司
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | カーボンナノチューブ / 電気二重層キャパシタ / 電荷移動 / 電気化学 |
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| 研究成果の概要 |
チューブ内空間に様々な種類の分子結晶を内包した単層カーボンナノチューブ（SWCNT）を合成し、電気二重層キャパシタとしての電極特性の評価を行った。中空のカーボンナノチューブでは、SWCNTのバンドギャップより内側の電位領域（禁制帯）でキャパシタ容量が小さくなることが問題であったが、分子内包SWCNTではこの容量低下が起こらなくなることを明らかにした。さらに、SWCNTに内包したハロゲン分子（ヨウ素、臭素）のレドックス反応を利用することで、高容量で高速動作可能な新規蓄電デバイス（電解液レドックスキャパシタ）が実現可能なことを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電気二重層キャパシタ（EDLC）は、高速動作可能な蓄電デバイスとして広範な分野で利用されているが、他の蓄電デバイスに比べて蓄えられる電気量（容量）が小さいことが問題であった。EDLCの容量は電極の細孔構造や表面積によって依存するため、従来の電極材料開発は電極のナノ構造に着目したアプローチが主流であった。しかし、このような方法による改良は既に限界が見え始めており、新しい観点からの材料開発が求められている。本研究の成果は、分子内包による電極の電子状態制御や細孔空間内部でのレドックス反応の利用など、従来とは異なる新しい視点からの材料開発の可能性を示すものであり、意義がある。
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