| 研究課題/領域番号 |
19H02121
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
熊谷 誠治 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (00363739)
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| 研究分担者 |
田島 大輔 福岡工業大学, 工学部, 教授 (10531452)
カビール ムハムドゥル 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (10422164)
富岡 雅弘 秋田大学, 理工学研究科, 助教 (00838683)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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| キーワード | 蓄電デバイス / もみ殻 / 電極活物質 / リチウムイオン電池 / リチウムイオンキャパシタ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
もみ殻の炭化物は，非晶質炭素中に非晶質SiOx（x：0～2）がナノレベルで分散し，さらに，2～10 nmの細孔が特徴的に発達したナノ構造で構成される。この独自知見に基づいて，本研究では，容量が大きく，電流応答性に優れ，サイクル寿命が長いC/SiOx系Liイオン電池およびLiイオンキャパシタ向け負極活物質をもみ殻から製造する。活物質中のSiOx含有率，ナノ細孔容積や粒径などの材料物性を変化させ，異なる物性を有する活物質のLiイオン吸蔵放出特性を把握する。そして，Li，C，O，Siの電気化学的反応を追跡することで，もみ殻由来C/SiOx混合系におけるLiイオン吸蔵放出基礎プロセスを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
もみ殻の炭化物は，非晶質炭素中に非晶質SiOx（x：0～2）がナノレベルで分散し，さらに細孔が発達したナノ構造で構成される。本研究では，比容量が大きく，電流応答性に優れ，サイクル寿命が長いC/SiOx系Liイオン電池およびLiイオンキャパシタ向け負極活物質をもみ殻から製造した。活物質中のSiOx含有率など材料物性を変化させ，もみ殻由来C/SiOx活物質のLiイオン吸蔵放出特性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電気自動車の動力源や再生可能エネルギーの貯蔵装置として，Liイオン電池やLiイオンキャパシタなど電気化学系蓄電デバイスの重要性が高まっている。本研究では，それら蓄電デバイスの負極活物質を，農業廃棄物であるもみ殻を原料に製造し，そのLiイオン吸蔵放出特性を明らかにした。また，その負極活物質としての性能を高めることにも成功した。本研究成果は，循環型社会の実現と社会の脱炭素化に貢献するものである。
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