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多層カーボンナノチューブを有する木質系炭素材料からの新規リチウムイオン電池の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18380107
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 林産科学・木質工学
研究機関京都大学

研究代表者

畑 俊充  京都大学, 生存圏研究所, 講師 (10243099)

研究分担者 今村 祐嗣  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (70151686)
小嶋 祐嗣  京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (10215254)
上田 義勝  京都大学, 生存圏研究所, 助教 (90362417)
大澤 幸造  長野工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (10176860)
研究協力者 SYLVIE Bonnamy  CNRS, CRMD-Orleans, France
FRANCOIS Beguin  CNRS, CRMD-Orleans, France
研究期間 (年度) 2006 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
17,120千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 2,220千円)
2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2007年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2006年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
キーワード木質炭素化物 / 木質廃棄物 / カーボンナノチューブ / リチウムイオン電池 / 透過電子顕微鏡 / アルミニウムトリイソプロポキシド / 焼結 / 電気化学的性質 / 原子状酸素 / 耐酸化性 / カ-ボンナノチュ-ブ / カーボンナノチュブ
研究概要

本研究では、木質廃棄物を含む、木質から直パルス式急速熱分解装置により焼結した炭素複合材料を作製後その電気化学的性質を評価し、優れた充放電特性をもつリチウムイオン二次電池用炭素負極材料を開発した。木質炭素とSi、カーボンナノチューブ・フィラメントをバランス良く複合化することにより、充・放電に伴うSiの膨張・収縮によるひびの発生を防ぎ、高性能なリチウムイオン二次電池用炭素負極材料開発が可能である。

報告書

(6件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (21件) 図書 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Electrical and thermal conductivities of porous SiC/SiO_2/C composites with different morphology from carbonized wood2010

    • 著者名/発表者名
      Joko Sulistyo, Toshimitsu Hata, Hiroyuki Kitagawa, Paul Bronsveld, Masashi Fujisawa, Kozo Hashimoto, Yuji Imamura
    • 雑誌名

      J Mater Sci 45

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extraction and separation of arsenic and chromium from chromated arsenate treated wood using protonated manganese oxide2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hata, W. J. Hwang, H. Koyanaka
    • 雑誌名

      Hazardous Waste Management vol.1

      ページ: 173-174

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [雑誌論文] Extraction and seperation of arsenic and chromium from chromated copper arsenate treated wood using protonated manganese oxide2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hata, W. J. Hwang, H. Koyanaka
    • 雑誌名

      Hazardous Waste Management 1

      ページ: 173-174

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Macroporous carbon prepared by flash heating of sawdust2007

    • 著者名/発表者名
      Fumio Kurosaki, Hideki Koyanaka, Toshimitsu Hata, Yuji Imamura
    • 雑誌名

      CARBON 45

      ページ: 671-673

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2006 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chelating Extraction for Removal of Chromium, Copper, and Arsenic from Treated Wood with Bioxalate2007

    • 著者名/発表者名
      Tomo Kakitani, Toshimitsu Hata, Norisuke Katsumata, Takeshi Kajimoto, Hideki Koyanaka, Yuji Imamura
    • 雑誌名

      Environmental Engineering Science 24(8)

      ページ: 1026-1037

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic analysis of carbonization behavior of wood, cellulose, and lignin2007

    • 著者名/発表者名
      Kengo Ishimaru, Toshimitsu Hata, Paul Bronsveld, Yuji Imamura
    • 雑誌名

      J Mater Sci 42(1)

      ページ: 122-129

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Macroporous carbon prepared by flash heating of sawdust2007

    • 著者名/発表者名
      F. Kurosaki, H. Koyanaka, T. Hata, Y. Imamura
    • 雑誌名

      CARBON 45

      ページ: 671-673

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of sp2- and sp3-bonded carbon in wood charcoal2007

    • 著者名/発表者名
      K. Ishimaru, T. Hata, P. Bronsveld, T. Nishizawa, Y. Imamura
    • 雑誌名

      Journal of Wood Science 53(5)

      ページ: 442-448

    • NAID

      10022024860

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chelating Extraction for Removal of Chromium, Copper, and Arsenic from Treated Wood with Bioxalate2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kakitani, T. Hata, N. Katsumata, T. Kajimoto, H. Koyanaka, Y. Imamura
    • 雑誌名

      Environmental Engineering Science 24(8)

      ページ: 1026-1037

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of sp^2-and sp^3-bonded carbon in wood charcoal2007

    • 著者名/発表者名
      K. Ishimaru, T. Hata, P. Bronsveld, T. Nishizawa, Y. Imamura
    • 雑誌名

      Journal of Wood Science 53(5)

      ページ: 442-448

    • NAID

      10022024860

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic analysis of carbonization behavior of wood, cellulose, and lignin2007

    • 著者名/発表者名
      K. Ishimaru, T. Hata, P. Bronsveld, Y. Imamura
    • 雑誌名

      J Mater Sci 42(1)

      ページ: 122-129

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructural study of carbonized wood after cell wall sectioning2007

    • 著者名/発表者名
      K. Ishimaru, T. Hata, Bronsveld P, Imamura Y
    • 雑誌名

      J Mater Sci 42(8)

      ページ: 2662-2668

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization for sp^2-and sp^3-bonded carbon in wood charcoal2007

    • 著者名/発表者名
      K. Ishimaru, T. Hata, P. Bronsveld, T. Nishizawa, Y. Imamura
    • 雑誌名

      CARBON 2007 Proceedings (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Advanced Carbon Materials from Carbonised Cedar Wood2006

    • 著者名/発表者名
      Toshimitsu Hats, Sylvie Bonnamy, Yannick Breton, Paul Bronsveld, Vinicius Castro
    • 雑誌名

      Seventh International Conference on the Science and Application of Nanotubes (NT06) 7

      ページ: 64-64

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 木粉末の急速加熱法によるマクロポーラス・カーボンの合成2006

    • 著者名/発表者名
      黒崎文雄, 古屋仲秀樹, 畑 俊充
    • 雑誌名

      2006年電気化学秋季大会講演要旨集 2006

      ページ: 166-166

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] マクロポ一ラスな三次元ネットワーク構造を有する木質炭素化物2006

    • 著者名/発表者名
      黒崎文雄, 古屋仲秀樹, 畑 俊充, 今村祐嗣
    • 雑誌名

      第56回日本木材学会大会研究発表要旨集 56

      ページ: 84-84

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 木質系ハイブリッドマルチスケール炭素材料の開発2006

    • 著者名/発表者名
      畑 俊充, Sylvie Bonnamy, Yannick Brenton, Paul Bronsveld
    • 雑誌名

      第33回炭素材料学会年会要旨集 33

      ページ: 316-317

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Advanced Carbon Materials fFrom Carbonized Cedar-wood2006

    • 著者名/発表者名
      Toshimitsu Hata, Sylvie Bonnamy, Yannick Breton, Paul Bronsveld, Vinicius Castro
    • 雑誌名

      Carbon 2006, The International Carbon Conference 2006

      ページ: 64-64

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 高圧下で焼結したリチウムイオン電池用Si/乳酸蒸解リグニン炭素材料の特性2010

    • 著者名/発表者名
      畑俊充, 梶本武志, Yasin Eker, Sylvie Bonnamy, Francois Beguin
    • 学会等名
      電気化学会第77回大会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 宇宙用木質材料への原子状酸素の照射効果2009

    • 著者名/発表者名
      梶本武志, 畑俊充, 田川雅人, 小嶋浩嗣, 山川宏, 上田義勝
    • 学会等名
      第133回生存圏ジンポジウム, 第2回宇宙環境利用シンポジウム
    • 発表場所
      宇治市
    • 年月日
      2009-12-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Lithium insertion characteristics of carbonized Sugi wood sintered under high pressure2009

    • 著者名/発表者名
      Toshimitsu Hata, Yasin Eker, Sylvie Bonnamy, Francois Beguin
    • 学会等名
      CARBON2010
    • 発表場所
      Biarritz, France
    • 年月日
      2009-06-15
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Lithium insertion characteristics of carbonized Sugi wood sintered under high pressure2009

    • 著者名/発表者名
      畑俊充, Yasin Eker, Svlvie Bonnamy, Francois Beguin
    • 学会等名
      CARBON2010
    • 発表場所
      Biarritz, Francee
    • 年月日
      2009-06-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 焼結条件によるスギ炭素化物の表面化学構造の変化2009

    • 著者名/発表者名
      畑俊充
    • 学会等名
      第7回木質炭化学会研究発表会講演要旨集
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2009-06-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 乳酸蒸解炭素化物の構造分析2009

    • 著者名/発表者名
      梶本武志, 畑俊充, 今村祐嗣
    • 学会等名
      第7回木質炭化学会研究発表会講演要旨集
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2009-06-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙用材料としての木材2009

    • 著者名/発表者名
      畑俊充
    • 学会等名
      第1回宇宙環境・利用シンポジウム(第118回、生存圏研究所)第2回宇宙ユニットシンポジウム(宇宙総合学研究ユニット)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-03-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙活動にこんなもんが役立ちますか? -炭から生まれた材料の宇宙空間での有用性2008

    • 著者名/発表者名
      畑俊充, 小嶋浩嗣, 山川宏, 上田義勝
    • 学会等名
      京都大学生存圏研究所・プロジェクト共同利用研究集会(第106回生存圏シンポジウム)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-11-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of lithium-ion cell based carbonized wood sintered under high pressure2008

    • 著者名/発表者名
      Toshimitsu Hata, Yasin Eker, Sylvie Bonnamy, Francois Beguin
    • 学会等名
      CARBON 2008
    • 発表場所
      Nagano Japan
    • 年月日
      2008-07-16
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Characterization of lithium-ion cell based carbonized wood sintered under high pressure CARBON2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hata, Y. Eker, S. Bonnamy, F. Beguin
    • 発表場所
      Nagano, Japan
    • 年月日
      2008-07-16
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [学会発表] Characterization of lithium-ion cell based carbonized wood sintered under high pressure2008

    • 著者名/発表者名
      Toshimitsu Hata, Yasin Eker, Sylvie Bonnamy, Francois Beguin
    • 学会等名
      CARBON 2008
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      2008-07-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 木質炭素化物からのリチウムイオン電池電極の開発2008

    • 著者名/発表者名
      畑俊充, Yasin Eker, Sylvie Bonnamy, Francois Beguin
    • 学会等名
      第58回日本木材学会大会(つくば)日本木材学会年次大会
    • 発表場所
      茨城県, つくば市
    • 年月日
      2008-03-19
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 木質炭素化物からのリチウムイオン電池電極の開発2008

    • 著者名/発表者名
      畑 俊充, Yasin Eker, Sylvie Bonnamy, Francois Beguin
    • 学会等名
      第58回日本木材学会大会(つくば)日本木材学会年次大会
    • 発表場所
      茨城県,つくば国際会議場
    • 年月日
      2008-03-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ウッドバイオマスからカーボンナノチューブへの道筋2008

    • 著者名/発表者名
      畑 俊充
    • 学会等名
      第9回エコカーボン・第43回炭化物利用合同研究会
    • 発表場所
      山梨県,山梨大学甲府キャンパス
    • 年月日
      2008-02-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Lithium-ion Cell Based on Carbonized Wood Sintered under High Pressure2007

    • 著者名/発表者名
      Toshimitsu Hata, Yasin Eker, Sylvie Bonnamy, Francois Beguin
    • 学会等名
      The 2nd International Conference (CESEP'07), Carbon for Energy Storage and Environmental Protection Krakow
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] Lithium-ion Cell Based on Carbonized Wood Sintered under High Pressure2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hata, Y. Eker, S. Bonnamy, F. Beguin
    • 学会等名
      Krakow, Poland
    • 発表場所
      Aberdeen, Scotland
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [学会発表] Development of Advanced Carbon Materials from Carbonized Cedar-wood2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hata, S. Bonnamy, Y. Breton, P. Bronsveld, V. Castro
    • 学会等名
      Carbon 2006, The International Carbon Conference
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [学会発表] 木質炭素化物より作製したDLC膜の性質2007

    • 著者名/発表者名
      畑 俊充, 石丸謙吾, Bronsveld Paul, 西澤 節, 今村祐嗣
    • 学会等名
      木質炭化学会第5回研究発表会
    • 発表場所
      鹿児島県,黎明館 講堂(鹿児島県歴史資料センター)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 木質カーボンターゲットにより作製したDLC薄膜のキャラクタリゼーション2007

    • 著者名/発表者名
      菊池光, 畑俊充, 今村祐嗣
    • 学会等名
      第57回日本木材学会広島大会
    • 発表場所
      広島県,安田女子大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 木質炭素化物を原料としたスパッタリングターゲットの作製とDLC薄膜の性質2007

    • 著者名/発表者名
      菊池 光, 畑 俊充, 今村祐嗣
    • 学会等名
      第34回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      大分県別府市ビーコンプラザ別府市国際会議場
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 木炭の触媒黒鉛化によるsp2/sp3結合炭素材料の開発2007

    • 著者名/発表者名
      畑 俊充, 今村祐嗣, 石丸謙吾, P.Bronsveld, 菊池光, T.Hata, Y.Imamura, K.Ishimaru, P.Bronsveld, H. Kikuchi
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      東京都,日本大学(駿河台校舎)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 森林と木材を活かす事典(炭化と生成物の利用)2007

    • 著者名/発表者名
      畑俊充
    • 総ページ数
      527
    • 出版者
      産調出版株式会社
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 自己評価報告書
  • [図書] 森林と木材を活かす事典(炭化と生成物の利用)2007

    • 著者名/発表者名
      畑 俊充
    • 総ページ数
      527
    • 出版者
      産調出版株式会社
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 水溶液中のヒ素とクロムとを分離する方法2007

    • 発明者名
      古屋仲秀樹, 畑俊充, 黄元重
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学
    • 出願年月日
      2007-02-20
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [産業財産権] 水溶液中のヒ素とクロムとを分離する方法2007

    • 発明者名
      古屋仲秀樹、畑俊充、黄元重
    • 権利者名
      京都大学
    • 出願年月日
      2007-03-20
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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