| 研究課題/領域番号 |
20K22458
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0401:材料工学、化学工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
唐 睿 東北大学, 材料科学高等研究所, 特任助教 (70880144)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ionic liquid / templated carbon / supercapacitors / template carbon |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Supercapacitor is an energy storage device featured by high power density, whereas its energy density needs to be further increased. Ionic liquids are considered as promising electrolytes for nextgeneration high-performance supercapacitors from their intrinsically higher stability compared with traditional organic electrolytes. However, the ion transfer of ionic liquids is inferior and hinders fast charge/discharge. In this proposed research,the optimum carbon electrode structure is explored to maximize the performance of supercapacitors using ionic liquids as electrolytes.
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| 研究成果の概要 |
1. カーボンブラック，活性炭，ゼオライト鋳型炭素，メソポーラス鋳型炭素などの様々な炭素材料を用いて，イオン液体の電気化学的分解挙動を検討し，カーボンのベーサル面が分解反応に関与していることを見出した．
2. グラフェンの積層数や窒素のドーピング量などを制御し，構造の異なる様々なメソポーラス鋳型炭素を合成した．これらを用いることで，静電容量が量子効果に依存して変化することを見出し，量子静電容量を定量化することで静電容量の起源を完全に理解することに成功した．さらに，窒素をドープしたメソポーラス鋳型炭素は，量子静電容量が向上することで，イオン液体ベースのスーパーキャパシタにおいて良好な性能を示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
The sustainability of modern society calls for a mart utilization of electric power, and therefore energy storage devices including batteries and supercapacitors are intensively investigated to support it. In this research, we developed a new understanding and new materials for supercapacitors.
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