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原子分解能を有するHR-TEMによるカーボン及び金属複合体の充放電機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24710122
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関長崎大学

研究代表者

瓜田 幸幾  長崎大学, 工学研究科, 助教 (40567666)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードリチウムイオン二次電池 / 薄層グラファイト / 合金系(Sn)負極材料 / 電子顕微鏡観察 / 合金系電極材料 / 電子顕微鏡 / キャパシタ / ナノカーボン / 局所構造解析
研究成果の概要

理想的な電極構造を設計するために,充放電状態にあるリチウムイオン二次電池の電極内での変化を明らかにすることを目的とした。充放電過程は,グラファイトではLiイオンのグラファイト層間への挿入脱離,高性能化が期待出来る合金系負極材料では,金属とLiの合金化反応によるものである。そこで,電極反応に寄与するグラファイトの層数を制御した電極,金属粒子を炭素に固定した電極の作製法を検討し,充放電状態にある電極を電子顕微鏡により構造評価を行った。グラファイトでは数10層に制御できたが,更なる薄層化が必要である。合金系材料では電極作製法を確立し,高容量化には粒子サイズを数nmにする事が必要であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Charge-discharge Property of Si and SiOx Nanoparticles Produced in Regulated Carbon Nanospace2015

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Tabuchi, Tsuyoshi Nakamura, Koki Urita, Isamu Moriguchi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 44 号: 1 ページ: 23-25

    • DOI

      10.1246/cl.140862

    • NAID

      130004693845

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Electric Double-Layer Capacitance by Desolvation of Lithium Ions in Confined Nanospaces of Microporous Carbon2014

    • 著者名/発表者名
      Koki Urita, Nozomi Ide , Kosuke Isobe , Hiroshi Furukawa , and Isamu Moriguchi
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 8 号: 4 ページ: 3614-3619

    • DOI

      10.1021/nn500169k

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bashir Ahmmad, Atsushi Itadani, Yasushige Kuroda, Nanospace-enhanced ph2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Ohkubo, Mitsuhiro Ushio, Koki Urita, Isamu Moriguchi, Bashir Ahmmad, Atsushi Itadani, Yasushige Kuroda
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 421 ページ: 165-169

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2014.01.035

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced charge-discharge properties of SnO2 nanocrystallites in confined carbon nanospace2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Oro, Koki Urita, Isamu Moriguchi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 号: 54 ページ: 7143-7146

    • DOI

      10.1039/c4cc02716g

    • NAID

      120006986404

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Capacitive deionization concept based on suspension electrodes without ion exchange membranes2014

    • 著者名/発表者名
      Kelsey B Hatzell, Etsuro Iwama, Anais Ferris, Barbara Daffos, Koki Urita, Theodore Tzedakis, Fabien Chauvet, Pierre-Louis Taberna, Yury Gogotsi, Patrice Simon
    • 雑誌名

      Electrochemistry Communications

      巻: 43 ページ: 18-21

    • DOI

      10.1016/j.elecom.2014.03.003

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ballistic and quantum conductor carbon nanotubes: a reference experiment put to the test2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kobylko, M. Kociak, Y. Sato, Koki Urita, A. M. Bonnot, A. Kasumov, Y. Kasumov, K. Suenaga, C. Colliex,
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 90 号: 19

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.195431

    • NAID

      120006986313

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] EDLC特性を向上させる多孔性炭素電極のナノ空間構造2014

    • 著者名/発表者名
      瓜田幸幾,井手望水,磯部晃輔,藤田浩介,小西優子,吉田将之,森口勇
    • 学会等名
      第28回日本吸着学会研究発表会
    • 発表場所
      札幌市,北海道大学
    • 年月日
      2014-10-23 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 制約されたナノ空間のEDLC特性への影響2014

    • 著者名/発表者名
      瓜田幸幾,井手望水,磯部晃輔,小西優子,吉田将之,森口勇
    • 学会等名
      電気化学秋季大会
    • 発表場所
      札幌市,北海道大学
    • 年月日
      2014-09-27 – 2014-09-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 電子顕微鏡を用いた多孔性カーボン材料の局所構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      瓜田幸幾
    • 学会等名
      日本セラミックス協会
    • 発表場所
      長崎市,ブルースカイホテル
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Advantage to specific carbon microporous structure for electric double-layer capacitance2014

    • 著者名/発表者名
      Koki Urita, Nozomi Ide, Kosuke, Isobe, Hiroshi Furukawa, Isamu Moriguchi
    • 学会等名
      65th Annual meeting of the international society of electrochemistry
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Structural characterization of Sn/C nanocomposite electrodes on charge-discharge states2012

    • 著者名/発表者名
      Koki URITA, Yusuke YAMAGUCHI, Mai GONDOH, Toshihiko FUJIMORI, Isamu MORIGUCHI
    • 学会等名
      IACIS 2012
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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