ソフトな表面活性化に基づく異種ナノ接合とその界面エネルギー変換能

• 研究課題/領域番号: 24656442
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 阿部 浩也 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (50346136)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: ナノ粒子 / 酸化物 / 表面

研究概要

固体酸化物形燃料電池アノード材料であるNiO-YSZ複合粒子を用いて、ソフトな表面活性化（比較的弱い物理的衝突処理）に基づく衝突固化現象について調べた。その結果、酸化物粒子径が10nm程度以下の場合に、多孔質状に衝突固化が生じることを明らかにした。これは各粒子表面の水酸基間の脱水縮合反応が衝突によって進行したためと推測された。この成膜プロセスにより得られた燃料電池アノードでは低い分極ロスが確認された。また、リチウムイオン電池正極材の成膜プロセスにおける摩擦帯電現象の可能性も調べた。複合ナノ粒子の適用により静電成膜に必要な帯電量を発現できるなど、溶媒フリーなプロセス技術の可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of WO_30.33H_2O Nanoneedles by Hydrothermal Treatment of Ion-Exchanged Precursor (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Elnouby, K. Kuruma, E. Nakamura, H. Abe, Y. Suzuki and M. Naito
  • 雑誌名: Journal of Flux Growth 巻: Vol.8 ページ: 62-65
  • URL: http://www.kankyo.shinshu-u.ac.jp/~oishilab/Flux%20Growth%20Society%20of%20Japan/index.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-step surface modification of iron particle for magnetorhelogical fluid (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Yamanaka, H. Abe and M. Naito
  • 雑誌名: Transaction of JWRI 巻: Vol.42 ページ: 29-31
  • URL: http://www.jwri.osaka-u.ac.jp/research_result/trnsc1st.jsp
• [雑誌論文] Synthesis of WO3 0.33H2O nanoneedles by hydrothermal treatment of ion-exchanged precursor (2013)
  • 著者名/発表者名: Mohamed Elnouby, Kazuo Kuruma, Eri Nakamura, Hiroya Abe, Yoshikazu Suzuki, Makio Naito
  • 雑誌名: Journal of Flux Growth 巻: 8 ページ: 62-65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-step surface modification of iron particles for magnetorheological fluid (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinya Yamanaka, Hiroya Abe, Makio Naito
  • 雑誌名: Transactions of JWRI 巻: 42 ページ: 29-31
  • NAID: 120005411571
• [雑誌論文] Mechanically Assisted Deposition of Nickel Oxide-Ytttria Stabilized Zirconia Nanocomposite Film and its Microstructural Evolution for Solid Oxide Fuel Cells node Application (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Abe, M. Kato and K. Sato
  • 雑誌名: International Journal of Applied Ceramic Technology 巻: Vol.9 号: 5 ページ: 928-935
  • DOI: 10.1111/j.1744-7402.2012.02780.x
  • 査読あり
• [学会発表] Build-up route to synthesize nanocomposites for enlarging TPB in SOFC anode electrodes (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Abe, X. Xi, A. Kondo, M. Naito
  • 学会等名: ISETS 2013 and AMDI-4
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2013-12-14
• [学会発表] Electrostatic dry powder coating for functional composite films (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Abe, A. Kondo, M. Naito, T. Wakimoto, M.Yamaguchi
  • 学会等名: International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials (THERMEC'2013)
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2013-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] Dry Electrostatic Assembly of Composite Particlesfor Li Ion Battery (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Abe, A. Kondo, M. Naito, T. Wakimoto, M.Yamaguchi
  • 学会等名: The 7th Conference on Science and Technology of Advanced Ceramics (STAC7)
  • 発表場所: Yokohama,Japan
  • 年月日: 2013-06-20
  • 招待講演
• [学会発表] Electrostatic Dry Coating of Porous Composites for LiIon Battery (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Abe, A. Kondo, M. Naito, T .Wakimoto, M. Yamaguchi
  • 学会等名: The 10 th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PACRIM10)
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2013-06-05
• [学会発表] Direct Transferring Aligned CNTsPatterns using CNT Biological Gels (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Abe, Z.Tan, A.Kodo and M.Naito
  • 学会等名: International Conference onNanojoining and Microjoining
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2012-12-04
• [学会発表] 共沈法によるNiO-YSZ 複合粒子の合成とSOFC 燃料極の微構造制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原田 諒, 近藤 光, 来間和男, 阿部浩也, 内藤牧男
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Synthesis of NiO-YSZNanocomposite Particles and TheirPorous Assembly for High-performanceof SOFC Anode (2012)
  • 著者名/発表者名: R.Harada, E.Nakamura, A.Kondo, H.Abe,M.Naito
  • 学会等名: The FourthInternational Conference on theCharacterization and Control ofInterfaces for High Quality AdvancedMaterials (ICCCI 2012)
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
  • 年月日: 2012-09-04
• [学会発表] Effect of Precursor pH on Microstructure and Electrochromic Properties of Tungsten Oxide Thin Films (2012)
  • 著者名/発表者名: M. ElNouby, K. Kuruma, H. Abe, M. Naito
  • 学会等名: The Fourth International Conference on the Characterization and Control of Interfaces for High Quality Advanced Materials (ICCCI 2012)
  • 発表場所: Kurashiki, Japan
  • 年月日: 2012-09-04
• [学会発表] Stretchable Carbon Nanotube Hydrogel for Assembly of Aligned Nanostructures (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Abe, Z.Tan, A.Kondo, M. Naito
  • 学会等名: The Fourth International Conference on the Characterization and Control of Interfaces for High Quality Advanced Materials (ICCCI 2012)
  • 発表場所: Kurashiki,Japan
  • 年月日: 2012-09-03
• [学会発表] Direct Transferring Aligned CNTs Patterns using CNT Biological Gels (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroya Abe
  • 学会等名: International Conference on Nanojoining and Microjoining
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] CNT Biological Hydrogels for Direct-Ink-Writing (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroya Abe
  • 学会等名: IIW SC-Micro/ Micro-/Nano-joining workshop
  • 発表場所: Denver, USA
• [学会発表] Electrostatic dry powder coating for functional composite films
  • 著者名/発表者名: Hiroya Abe, Akira Kondo, Makio Naito, Takashi Wakimoto, Masayuki Yamaguchi
  • 学会等名: International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials (THERMEC'2013)
  • 発表場所: Las Vegas (USA)
  • 招待講演
• [学会発表] Electrostatic Dry Coating of Porous Composites for Li Ion Battery
  • 著者名/発表者名: Hiroya Abe, Akira Kondo, Makio Naito, Takashi Wakimoto, Masayuki Yamaguchi
  • 学会等名: The 10 th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PACRIM10)
  • 発表場所: San Diego (USA)
• [学会発表] Synthesis and Dispersion Control of Iron Nanoparticles for Magnetorheological Fluid
  • 著者名/発表者名: Hiroya Abe, Makio Naito, Shinya Yamanaka
  • 学会等名: 10th International Symposium on Agglomeration (AGGLOS 10)
  • 発表場所: 神戸学院大学（神戸）
• [備考]
  • URL: http://www.jwri.osaka-u.ac.jp/index.jsp
• [備考] 大阪大学接合科学研究所
  • URL: http://www.jwri.osaka-u.ac.jp/index.jsp
• [備考] 大阪大学接合科学研究所
  • URL: http://www.jwri.osaka-u.ac.jp/index.jsp