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セルロースのナノ構造を生かした革新的エネルギーデバイス用カーボンペーパーの作製

研究課題

研究課題/領域番号 23560800
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関山梨大学

研究代表者

宮嶋 尚哉  山梨大学, 機器分析センター, 准教授 (20345698)

研究分担者 棚池 修  産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 研究員 (20415706)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードナタデココゲル / カーボンペーパー / 電気化学キャパシタ
研究概要

特徴的なナノ構造を有するバクテリアセルロースゲル(ナタデココ)を用いて,金属塩担持バインダレスカーボン電極の合成を試みた。種々の金属イオン(Mo, Mn等)を含む水溶液にナタデココを含浸,乾燥を行い,引き続き窒素雰囲気下で加熱処理を行った。セルロース中の酸素と含浸金属塩が反応することで,それらの金属酸化物がセルロース炭化物中に高分散担持され,さらに,加熱前のセルロースファイバのナノフィブリルがそのまま保持炭素化されることで,ミクロ孔性のバインダレス電極が得られた。担持金属酸化物はレドックス反応の活性種として機能し,ポーラスカーボン由来の電気二重層容量に加えて疑似容量の増加が認められた。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 学会発表 (17件) (うち招待講演 2件) 備考 (8件) 産業財産権 (2件)

  • [学会発表] セルロースゲルから調製した金属塩担持バインダレスカーボンのキャパシタ特性2014

    • 著者名/発表者名
      松原知宏(宮嶋尚哉,棚池修)
    • 学会等名
      第24回電極材料研究会
    • 発表場所
      山梨大学
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Simple synthesis of metal oxide loaded carbon paper from bacterial cellulose gel and its electrochemical behavior in KOH electrolyte2014

    • 著者名/発表者名
      Naoya Miyajima, Osamu Tanaike
    • 学会等名
      The 8^<th> international conference on the science and technology for advanced ceramics (STAC8)
    • 発表場所
      メルパルク横浜
    • 年月日
      2014-06-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Simple Synthesis of Metal Oxide Loaded Carbon Paper from Bacterial Cellulose Gel and Its Electrochemical Behavior in KOH Electrolyte2014

    • 著者名/発表者名
      Naoya Miyajima
    • 学会等名
      The Eighth International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC8)
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ナタデココから調製した金属塩担持カーボンペーパーのキャパシタ特性2013

    • 著者名/発表者名
      松原知宏(宮嶋尚哉,棚池修)
    • 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
    • 年月日
      2013-12-04
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ハロゲン処理を利用した炭素材料の形態・空間制御2013

    • 著者名/発表者名
      宮嶋尚哉
    • 学会等名
      第148回活性炭技術研究会
    • 発表場所
      大阪市立工業研究所
    • 年月日
      2013-03-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ナタデココゲルから調製した金属塩担持カーボンペーパーのキャパシタ特性2013

    • 著者名/発表者名
      松原知宏
    • 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] 炭素化-ユニークな炭素材料の創出を目指して-2012

    • 著者名/発表者名
      宮嶋尚哉
    • 学会等名
      日本化学会関東支部山梨地区講演会
    • 発表場所
      山梨大学
    • 年月日
      2012-12-03
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 炭素化反応制御によるハロゲンの役割2012

    • 著者名/発表者名
      宮嶋尚哉
    • 学会等名
      高分子学会第27回群馬・栃木地区講演会
    • 発表場所
      群馬大学
    • 年月日
      2012-03-09
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 付加価値を持った新規多孔質カーボンペーパーの作製法2012

    • 著者名/発表者名
      宮嶋尚哉,棚池修
    • 学会等名
      JST主催イノベーションジャパン2012大学見本市
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 付加価値を持った新規多孔質カーボンペーパーの作製法2012

    • 著者名/発表者名
      宮嶋尚哉,棚池修
    • 学会等名
      JST主催 イノベーション・ジャパン2012 大学見本市
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ナタデココを用いた金属塩担持カーボンペーパーの作製とキャパシタ特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      神宮寺健(宮嶋尚哉,棚池修)
    • 学会等名
      第38回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学豊田講堂
    • 年月日
      2011-11-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 金属担持ナタデココペーパーの作製と電気化学特性2011

    • 著者名/発表者名
      神宮寺健(宮嶋尚哉,棚池修)
    • 学会等名
      無機マテリアル学会第123回学術講演会
    • 発表場所
      アバンセホール(佐賀市)
    • 年月日
      2011-11-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 炭素化 ユニークな炭素材料の創出を目指して

    • 著者名/発表者名
      宮嶋尚哉
    • 学会等名
      日本化学会関東支部山梨地区講演会
    • 発表場所
      山梨大学工学部(甲府市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハロゲン処理を利用した炭素材料の形態・空間制御

    • 著者名/発表者名
      宮嶋尚哉
    • 学会等名
      活性炭技術研究会
    • 発表場所
      大阪市立工業研究所(大阪市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属担持ナタデココペーパーの作製と電気化学特性

    • 著者名/発表者名
      神宮司健,宮嶋尚哉,棚池修,阪根英人
    • 学会等名
      無機マテリアル学会学術講演会
    • 発表場所
      アバンセホール(佐賀市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ナタデココを用いた金属塩担持カーボンペーパーの作製とキャパシタン特性評価

    • 著者名/発表者名
      神宮司健,宮嶋尚哉,阪根英人,棚池修,赤津隆
    • 学会等名
      炭素材料学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学豊田講堂(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭素化反応制御によるハロゲンの役割

    • 著者名/発表者名
      宮嶋尚哉
    • 学会等名
      高分子学会 第27回群馬・栃木地区講演会(招待講演)
    • 発表場所
      群馬大学(桐生市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~miyajima/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~miyajima/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 山梨大学 研究者総覧 宮嶋尚哉

    • URL

      http://erdb.yamanashi.ac.jp/rdb/A_DispInfo.List/6.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~miyajima/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 機器分析センターHP

    • URL

      http://www.clab.yamanashi.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 産総研 エネルギー貯蔵材料グループHP

    • URL

      http://unit.aist.go.jp/energy/etstorage/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://erdb.yamanashi.ac.jp/rdb/A_DispInfo.List/6.html

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~miyajima/

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [産業財産権] 金属酸化物担持炭素紙の製造方法及び金属酸化物担持炭素紙2013

    • 発明者名
      宮嶋尚哉,棚池修
    • 権利者名
      国立大学法人山梨大学,独立行政法 人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 公開番号
      2013-220966
    • 出願年月日
      2013-04-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 金属酸化物担持炭素紙の製造方法及び金属酸化物担持炭素紙2012

    • 発明者名
      宮嶋尚哉,棚池修
    • 権利者名
      宮嶋尚哉,棚池修
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2012
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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