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Li二次電池負極性能を最大化する黒鉛エッジ面の化学構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K14312
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分36020:エネルギー関連化学
研究機関群馬大学

研究代表者

石井 孝文  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (50750155)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード炭素材料 / 表面分析 / 黒鉛 / リチウムイオン二次電池 / カーボン材料 / エッジ面
研究成果の概要

本研究課題で最も重要かつ困難と考えていた,黒鉛エッジ面の化学構造の精密分析手法を,本研究実施期間内に開発することができた.この手法は,重水素でエッジ面の官能基を標識し,フェノールとエーテル,エッジ水素を区別することを可能とするものである.本手法によって黒鉛エッジ面の実際の化学構造をはじめて評価可能であること確認し,今後の研究を大きく飛躍させる成果が得られたものと考えられる.これらの研究成果について,国際誌への論文発表,特許化を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,黒鉛表面の化学構造を精密分析する手法の開発を達成した.開発した手法は黒鉛に限らず,炭素材料全般の表面分析に適応可能である.これまで分析が困難であった炭素材料の表面化学構造を本開発手法によってその詳細を把握することが可能となり,この成果は炭素材料の表面化学の理解に大きく貢献するものであり,リチウムイオン二次電池をはじめ炭素材料を利用する多くのデバイス,産業分野の発展に有用な知見を与えるものと期待される.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Understanding the chemical structure of carbon edge sites by using deuterium-labeled temperature-programmed desorption technique2020

    • 著者名/発表者名
      Ishii Takafumi、Ozaki Jun-ichi
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 161 ページ: 343-349

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2020.01.079

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An analysis of the molecular structure of graphite by estimating the small number of edge sites2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Ishii, Jun-ichi Ozaki, Takashi Kyotani
    • 雑誌名

      Tanso

      巻: 285 号: 285 ページ: 222-226

    • DOI

      10.7209/tanso.2018.222

    • NAID

      130007531070

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] An analysis of chemical structure of carbon edge sites by using deuterium‐labeling temperature‐programmed desorption technique2019

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Ishii
    • 学会等名
      Carbon 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MOLECULAR UNDERSTANDING OF THE ACTIVE SITES ON BN-DOPED CARBON CATALYSTS FOR OXYGEN REDUCTION REACTION2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Ishii
    • 学会等名
      Carbon 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 重水素標識昇温脱離分析によるエッジ面の化学構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      石井孝文
    • 学会等名
      第45回炭素材料学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭素酸化反応におけるエッジ面の化学構造変化2018

    • 著者名/発表者名
      石井孝文
    • 学会等名
      第45回炭素材料学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 昇温脱離分析による炭素材料の化学構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      石井孝文
    • 学会等名
      第11回酸化グラフェンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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