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B/C/N系層状化合物に対するインターカレーションとエネルギー貯蔵への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23350103
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 無機工業材料
研究機関大阪電気通信大学

研究代表者

川口 雅之  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (10268295)

研究分担者 榎本 博行  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (10213563)
村松 康司  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50343918)
研究協力者 HÉROLD Claire  CNRS, Nancy, Senior researcher
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2012年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2011年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード層状化合物 / インターカレーション / 1族・2族金属 / エネルギー貯蔵 / 電池 / 光触媒 / 1族・2族金属 / 層状・層間化合物 / 二次電池 / 超伝導 / 1族金属 / 2族金属
研究成果の概要

化学気相蒸着法で作製したBC2N組成の化合物にナトリウム(Na)が電気化学的に挿入(インターカレート)され、その可逆容量が190 mAh/gであることを確認した。特に、ステージ構造を形成しながらインターカレートされる点が特徴的であり、この化合物がNaイオン二次電池の負極材料としての可能性を有することが確認できた。
マグネシウム(Mg)が気相法でBC2Nにインターカレートされることを見いだした。これは、グラファイト様層状化合物にMgがインターカレートされた初めての例であり、特筆すべき成果と言える。この理由として、BC2Nの電子親和力がグラファイトより大きいという測定結果から説明した。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (40件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (7件)

  • [雑誌論文] The Role of Boron in B/C/N and B/C Materials as an Anode of Sodium Ion Batteries2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada, H. Ishikawa, C. Kamiwaki, M. Kawaguchi
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 83

    • NAID

      130005074249

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Heteroatom-substituted carbon alloys for use in energy conversion and storage systems2015

    • 著者名/発表者名
      M.Kawaguchi
    • 雑誌名

      Tanso

      巻: No.267 ページ: 84-93

    • NAID

      130005067305

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ダイヤモンド類似構造を有するホウ素/炭素系薄膜の作製2014

    • 著者名/発表者名
      川口雅之、辻合賢記、平井智博、木本雄大、大野宣人、榎本博行、村松康司
    • 雑誌名

      大阪電気通信大学研究論集(自然科学編)

      巻: 第49号 ページ: 1-7

    • NAID

      40020477164

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] B/C/N系およびC/N系ヘテロ原子置換型炭素材料の作製、物性と応用2013

    • 著者名/発表者名
      川口雅之
    • 雑誌名

      炭素

      巻: No.258 ページ: 165-170

    • NAID

      10031183870

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 自然エネルギー利用のための蓄電技術と材料2013

    • 著者名/発表者名
      川口雅之
    • 雑誌名

      設計工学

      巻: 48 ページ: 320-325

    • NAID

      10031184294

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] ホウ素/炭素/窒素系グラファイト様層状化合物の作製と応用2013

    • 著者名/発表者名
      川口雅之
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニアリング

      巻: 58 ページ: 685-691

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 省エネ志向型伝導性層状無機/有機ナノハイブリッドの合成と特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      榎本博行、吉田直樹、神田力哉、出口達樹、伊藤真央、川口雅之
    • 雑誌名

      FERI ACTIVITY REPORT 2012、大阪電気通信大学

      巻: 23 ページ: 53-57

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Intercalation of magnesium into a graphite-like layered material of composition BC_2N2012

    • 著者名/発表者名
      M.Kawaguchi, A.Kurasaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: (Accepted) 号: 55 ページ: 6897-6899

    • DOI

      10.1039/c2cc31435e

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] グラファイト様層状化合物BC_2Nへのナトリウムのインターカレーション2011

    • 著者名/発表者名
      山田、倉崎、川口
    • 雑誌名

      炭素

      巻: No.249 ページ: 161-167

    • NAID

      10029546832

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 二次電池負極として期待されるヘテロ原子置換型炭素材料2015

    • 著者名/発表者名
      川口雅之
    • 学会等名
      大阪電気通信大学・エレクトロニクス基礎研究所・ワークショップ
    • 発表場所
      大阪府、寝屋川市、大阪電気通信大学 駅前キャンパス
    • 年月日
      2015-02-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヘテロ原子置換型カーボンアロイの作製と電子状態、およびエネルギー分野への応用2014

    • 著者名/発表者名
      川口雅之
    • 学会等名
      日本化学会東海支部 平成26年度名古屋コンファレンス「未来を動かす電子移動化学」
    • 発表場所
      愛知県、名古屋市、名古屋工業大学 講堂会議室
    • 年月日
      2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CVD法によるB/C/N系およびC/N系ヘテロ原子置換型炭素材料の作製と応用2014

    • 著者名/発表者名
      川口雅之
    • 学会等名
      第59回CVD研究会
    • 発表場所
      愛知県、犬山市、犬山館
    • 年月日
      2014-08-27 – 2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hetero-atom Substituted Carbon Alloys for Energy Conversion and Storage2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kawaguchi
    • 学会等名
      The 4th German-Japanese Joint Symposium on Carbon materials
    • 発表場所
      Conference Hall, Hokkaido University, Sapporo, Hokkaido
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Intercalation of Calcium into a Graphite-Like Layered Material of Composition BCxN (2 < x < 4)2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ishikawa, M. Kawaguchi, M. Fauchard, S. Cahen, C. Herold, A. Nakasuga, S. Nozato, T. Wada, A. Fujiwara
    • 学会等名
      Carbon 2013
    • 発表場所
      International Convention Center, Jeju, Korea
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト様層状化合物BCxNおよびBxCへのNaの電気化学インターカレーションと負極特性2014

    • 著者名/発表者名
      山田薫、川口雅之
    • 学会等名
      日本化学会第94回春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ホウ素/炭素系層状化合物の作製とナトリウムイオン二次電池負極特性2014

    • 著者名/発表者名
      神脇力、綛田敬之、川口雅之
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 液体合金法を用いたBCXN(2<x<4)に対する2族金属のインターカレーション2014

    • 著者名/発表者名
      石川弘通、川口雅之、M.Fauchard、S. Cahen、C. Herold
    • 学会等名
      第40回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] B/C/N系およびC/N系ヘテロ原子置換型炭素材料の作製と応用2014

    • 著者名/発表者名
      川口雅之
    • 学会等名
      第111回黒鉛化合物研究会および平成26年度第1回キャパシタ技術委員会
    • 発表場所
      関西大学100年記念館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Intercalation of Ca and Mg into B/C/N Materials by Using Liquid Alloys2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kawaguchi, H. Ishikawa, M. Fauchard, S. Cahen, C. Herold
    • 学会等名
      The 40th Ann. Meet. Carbon Soc. Jpn.
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and Characterization of Diamond-like Thin Film Containing Boron2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsujiai, M. Kawaguchi, N. Ohno, Y. Muramatsu
    • 学会等名
      Int. Conf. on Diamond and Carbon Materials 2013
    • 発表場所
      Riva del Garda, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Photo Catalytic Behavior of Carbonaceous Material Containing Nitrogen2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kawaguchi, Y. Ishida
    • 学会等名
      Carbon2013
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Photo Catalytic Behavior of Carbonaceous Material Prepared from Chitin2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishida, M. Kawaguchi
    • 学会等名
      Carbon2013
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and Electrochemical Characterization of Boron/Carbon Material as an Anode of Sodium Ion Battery2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kaseda, M. Kawaguchi
    • 学会等名
      Carbon2013
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and Properties of Magnesium Intercalated BC2N2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kawaguchi, H. Ishikawa, H. Enomoto, Y. Muramatsu
    • 学会等名
      ISIC17
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Intercalation of Lithium and Sodium into Boron/carbon Material by Electrochemical Method2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kaseda, M. Kawaguchi
    • 学会等名
      ISIC17
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Intercalation of Sodium into Graphite-like Layered Material BC2N by Electrochemical Method2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada, M. Kawaguchi
    • 学会等名
      ISIC17
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 窒素含有炭素材料の光触媒特性を利用した水電解2013

    • 著者名/発表者名
      石田有紀, 川口雅之
    • 学会等名
      第40回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      京都教育文化センター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ホウ素/炭素系層状化合物の作製とナトリウムイオン二次電池負極特性2013

    • 著者名/発表者名
      神脇力、綛田敬之、川口雅之
    • 学会等名
      第40回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      京都教育文化センター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 液体合金法を用いたB/C/N材料へのMgとCaのインターカレーション2013

    • 著者名/発表者名
      石川弘通、川口雅之、M.Fauchard、S. Cahen、C. Herold
    • 学会等名
      第40回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      京都教育文化センター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ホウ素/炭素系層状化合物の作製とLiの電気化学インターカレーション2013

    • 著者名/発表者名
      神脇力、綛田敬之、川口雅之
    • 学会等名
      炭素材料学会第51回夏季セミナー
    • 発表場所
      メイプルイン幕張、千葉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Mgをインターカレートした層状化合物BC2Nの電子状態2013

    • 著者名/発表者名
      石川弘通、川口雅之
    • 学会等名
      第26回DV-Xα研究会
    • 発表場所
      京都・龍谷大学大宮キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト様層状化合物BC2NへのNaの電気化学インターカレーションと負極特性2013

    • 著者名/発表者名
      山田薫
    • 学会等名
      日本化学会第93回春季年会
    • 発表場所
      滋賀
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ホウ素/炭素系グラファイト様層状化合物の作製2013

    • 著者名/発表者名
      綛田崇敬
    • 学会等名
      日本化学会第93回春季年会
    • 発表場所
      滋賀
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical properties of graphite-like layered material BC2N as an anode of sodium ion batteries2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kawaguchi
    • 学会等名
      Carbon2012
    • 発表場所
      Krakaw, Poland
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Intercalations of sodium and magnesium into graphite-like layered material BC2N2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kawaguchi
    • 学会等名
      3rd German-Japanese Joint Symposium
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of electrolytes on intercalation of sodium into BC2N by electrochemical method2012

    • 著者名/発表者名
      K.Yamada
    • 学会等名
      Carbon2012
    • 発表場所
      Krakaw, Poland
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Mg-BC2N層間化合物の化学結合状態と電気特性2012

    • 著者名/発表者名
      川口雅之
    • 学会等名
      第39回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト様層状化合物BC2Nへのナトリウムの電気化学インターカレーションと負極特性2012

    • 著者名/発表者名
      山田薫
    • 学会等名
      第39回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ホウ素/炭素系グラファイト様層状化合物の作製2012

    • 著者名/発表者名
      綛田崇敬
    • 学会等名
      第39回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ヘテロ原子置換型カーボンアロイの作製と環境・エネルギー分野への応用2012

    • 著者名/発表者名
      川口
    • 学会等名
      第16回関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 発表場所
      関西大学(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト様層状化合物BC_2Nへのマグネシウムのインターカレーションと層間化合物の比抵抗2012

    • 著者名/発表者名
      川口、倉崎
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト様層状化合物BC_2Nへのナトリウムの電気化学インターカレーションに及ぼす電解質の影響2012

    • 著者名/発表者名
      山田、川口
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 自然エネルギー利用のための蓄電技術と材料2011

    • 著者名/発表者名
      川口
    • 学会等名
      大阪電気通信大学・創立50周年記念公開講座
    • 発表場所
      大阪電気通信大学
    • 年月日
      2011-12-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Intercalation of Magnesium into B/C/N materials based on the graphite network2011

    • 著者名/発表者名
      M.Kawaguchi, K.Yamada, A.Kurasaki
    • 学会等名
      Carbon2011
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Intercalation of Magnesium into Graphite-like Layered Material of Composition BC_2N by Vapor Phase Reaction2011

    • 著者名/発表者名
      A.Kurasaki, M.Kawaguchi
    • 学会等名
      Carbon2011
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト様層状化合物BC_2Nへのマグネシウムのインターカレーション2011

    • 著者名/発表者名
      川口、倉崎
    • 学会等名
      第38回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト様層状化合物BC_2NへのNaの電気化学インターカレーションに及ぼす電解質の影響2011

    • 著者名/発表者名
      山田、川口
    • 学会等名
      第38回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] マグネシウムをインターカレートしたBC_2Nの空気中安定性と電気特性2011

    • 著者名/発表者名
      倉崎、川口
    • 学会等名
      第38回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] B/C/N系層状化合物の電子状態とエネルギー貯蔵への応用2011

    • 著者名/発表者名
      川口
    • 学会等名
      第19回エレクトロニクス基礎研究所シンポジウム
    • 発表場所
      大阪電気通信大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] カーボン材料実験技術(製造・合成編)‐クラシッカーボンからナノカーボンまで‐2013

    • 著者名/発表者名
      阿久沢昇、鏑木裕、川口雅之、白石壮志、曽根田靖、編(炭素材料学会「連載講座」編集委員会)
    • 総ページ数
      340
    • 出版者
      国際文献社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 大阪電気通信大学 川口研究室

    • URL

      http://www.osakac.ac.jp/labs/kawaguti/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 大阪電気通信大学 教員情報データベース 川口雅之

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      2014 実績報告書
  • [備考] 大阪電気通信大学 教員情報データベース

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      2013 実績報告書
  • [備考] 大阪電気通信大学 川口研究室

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      http://www.osakac.ac.jp/labs/kawaguti/

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      2013 実績報告書
  • [備考] 大阪電気通信大学 教員情報データベース

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      2012 実績報告書
  • [備考] 大阪電気通信大学 川口研究室

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      2012 実績報告書
  • [備考]

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      http://www.osakac.ac.jp/labs/kawaguti/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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