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活物質/カーボンナノ複合構造の精密制御と充放電機能の向上

研究課題

研究課題/領域番号 25288110
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関長崎大学

研究代表者

森口 勇  長崎大学, 工学研究科, 教授 (40210158)

研究分担者 瓜田 幸幾  長崎大学, 工学研究科, 助教 (40567666)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2013年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワードナノ活物質 / ナノ多孔体 / 電気二重層キャパシタ / Liイオン電池 / ナノ多孔カーボン / ナノ結晶 / ナノ複合体 / Liイオン二次電池 / シリケート化合物 / シリコン / 多孔カーボン / 電気二重層 / Liイオン二次電池
研究成果の概要

細孔サイズが電解質イオン溶媒和サイズと同程度あるいは小さいにも関わらず,あるミクロ多孔カーボンは異常に大きな電気二重層比容量を示した。細孔内におけるイオンの溶媒和状態を分析し,ミクロ細孔内にはバルク溶液中に比べて溶媒和数が低いLiイオンが存在し,そのLiイオンの割合が高いミクロ多孔カーボンほど,電気二重層容量が大きくなることを明らかにした。
また,新しいLi2MnSiO4ナノ結晶・カーボンナノ複合材料やSi/多孔カーボンナノ複合材料を開発し,高容量発現やサイクル安定性の向上に成功するとともに,充放電特性とナノ複合構造の関連性を詳細に調べた。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] University of California(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of carbon nanospace on charge-discharge properties of Si and SiOx nanoparticles-embedded nanoporous carbon2015

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

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 88 号: 10 ページ: 1378-1384

    • DOI

      10.1246/bcsj.20150228

    • NAID

      130005102819

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design of Nanoporous Materials with Optimal Sorption Capacity2015

    • 著者名/発表者名
      4)Xuan Zhang, Koki Urita, Isamu Moriguchi, Daniel M. Tartakovsky
    • 雑誌名

      JOURNAL OF APPLIED PHYSICS

      巻: 117 号: 24

    • DOI

      10.1063/1.4923057

    • NAID

      120006987024

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [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, Isamu Moriguchi
    • 雑誌名

      雑誌名ACS Nano

      巻: 8 ページ: 3614-3619

    • 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] Nanostructure-controlled Materials for Electrochemical Charging-discharging2014

    • 著者名/発表者名
      Isamu Moriguchi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 号: 6 ページ: 740-745

    • DOI

      10.1246/cl.140173

    • NAID

      130004868210

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct synthesis of novel homogeneous nanocomposites of Li2MnSiO4 and carbon as a potential Li-ion battery cathode materia2013

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Aono, Taisuke Tsurudo, Koki Urita, Isamu Moriguchi
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 49 号: 28 ページ: 2939-2941

    • DOI

      10.1039/c3cc40673c

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] リチウムイオン電池からナトリウムイオン電池へ2016

    • 著者名/発表者名
      森口 勇
    • 学会等名
      NPOサンスイ特別講演会
    • 発表場所
      ホテルセントヒル長崎(長崎県・長崎市)
    • 年月日
      2016-02-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蓄電デバイスの高性能化に向けた電極材料ナノ構造制御2016

    • 著者名/発表者名
      森口 勇
    • 学会等名
      第54回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      アバンセ(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] NANOSCALE STRUCTURE CONTROL OF ELECTRODE MATERIALS FOR ENERGY STORAGE DEVICES2015

    • 著者名/発表者名
      Isamu Moriguchi
    • 学会等名
      Chikushi Forum of Environmental and Energy Science
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・春日市)
    • 年月日
      2015-10-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Li2MnSiO4ナノ結晶・カーボン複合体への異種元素ドーピング効果2015

    • 著者名/発表者名
      森口 勇,尾郷 航,柴田一平,瓜田幸幾
    • 学会等名
      2015年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      埼玉工業大学(埼玉県・深谷市)
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] EDLC特性を向上させる炭素電極細孔の提案2015

    • 著者名/発表者名
      藤田浩介,瓜田幸幾,森口 勇
    • 学会等名
      2015年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      埼玉工業大学(埼玉県・深谷市)
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ナノ物質空間制御と電気化学機能2015

    • 著者名/発表者名
      森口 勇
    • 学会等名
      触媒学会西日本支部第53回触媒研究懇談会
    • 発表場所
      ANAクラウンホテル長崎グラバーヒル(長崎県・長崎市)
    • 年月日
      2015-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ物質空間制御による充放電機能の向上2015

    • 著者名/発表者名
      森口 勇
    • 学会等名
      第52回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県・北九州市)
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] EDLC特性向上に向けたカーボン電極細孔構造の解明2015

    • 著者名/発表者名
      藤田浩介,瓜田幸幾,森口 勇
    • 学会等名
      第52回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県・北九州市)
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Mnシリケート系正極材料の異種元素ドーピングによる特性向上2014

    • 著者名/発表者名
      尾郷 航,鶴戸泰介,青野慎太郎,瓜田幸幾,森口 勇
    • 学会等名
      第55回電池討論会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都左京区)
    • 年月日
      2014-11-21
    • 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
      2014年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌北区)
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Si系活物質の充放電特性へのカーボンナノ細孔構造の影響2014

    • 著者名/発表者名
      田渕 光,中村剛史,瓜田幸幾,森口 勇
    • 学会等名
      2014年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌北区)
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Charge-Discharge Properties of Homogeneous Nanocomposites of Li2MnSiO4 and Carbon2014

    • 著者名/発表者名
      1.Isamu Moriguchi, Wataru Ogo, Taisuke Tsurudo, Shintaro Aono, Koki Urita
    • 学会等名
      65th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Swiss Tech Convention Center (Lausanne, Switzerland)
    • 年月日
      2014-09-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ナノ多孔カーボンの創製と電気化学特性2014

    • 著者名/発表者名
      森口 勇
    • 学会等名
      黒鉛化合物研究会
    • 発表場所
      長崎ANAホテル(長崎市)
    • 年月日
      2014-06-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Homogeneous Nanocomposites of Li2MnSiO4 and Carbon as a Potential Li-ion Battery Cathode Material

    • 著者名/発表者名
      I. Moriguchi, S. Aono, T. Tsurudo, K. Urita
    • 学会等名
      固体イオニクス国際会議SSI-19
    • 発表場所
      国立京都国際会館 (京都左京区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nanostructured Electrode Materials for Energy Storage Devices

    • 著者名/発表者名
      I. Moriguchi
    • 学会等名
      Joint Seminor of KB-CSJ and BB-KCS
    • 発表場所
      Pukyong National University (Korea, Busan)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Li2MnSiO4・カーボンナノ複合体の充放電特性の向上

    • 著者名/発表者名
      尾郷 航,青野慎太郎,鶴戸泰介,瓜田幸幾,森口 勇
    • 学会等名
      2013年電気化学会秋季大会
    • 発表場所
      東京工業大学 (東京目黒区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Li2MnSiO4・カーボン均一ナノ複合体の充放電特性

    • 著者名/発表者名
      鶴戸泰介,青野慎太郎,瓜田幸幾,森口 勇
    • 学会等名
      第54回電池討論会
    • 発表場所
      大阪国際会議場 (大阪北区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 長崎大学学術研究リポジトリ

    • URL

      http://naosite.lb.nagasaki-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 長崎大学学術研究リポジトリ

    • URL

      http://naosite.lb.nagasaki-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 長崎大学学術研究リポジトリ

    • URL

      http://naosite.lb.nagasaki-u.ac.jp/dspace/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2022-01-27  

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