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バルク超格子熱電変換材料の化学創製

研究課題

研究課題/領域番号 25289226
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 無機材料・物性
研究機関公益財団法人豊田理化学研究所 (2014-2015)
名古屋大学 (2013)

研究代表者

河本 邦仁  公益財団法人豊田理化学研究所, その他部局等, フェロー (30133094)

研究分担者 万 春 (万 春磊)  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教 (10641441)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2013年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワード熱電変換材料 / 超格子
研究成果の概要

機械的インターカレーション-液相剥離によりTiS2/有機分子ナノシートを合成した後、自己組織化により大面積の薄膜、フォイルを単独または基板上へ形成するプロセスを開発した。こうして得られた薄膜、フォイルは極めてフレキシブルで、しかも単結晶TiS2より高い熱電変換性能を示した。開発したn型材料とp型有機材料のPEDOT:PSSとを組み合わせた薄膜TEデバイスを作製・評価し、p型単レッグデバイスよりも高い出力を持つデバイス構築の可能性を示した。一方、表面Nbドープナノキューブの自己組織的3次元配列によって3D超格子SrTiO3セラミックスの構築には成功したが、熱電性能の飛躍的向上には至らなかった。

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

    (41件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 10件、 招待講演 11件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

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

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Tsinghua University/Nanjing Tech(China)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Calfornia Institute of Technology/University of Colorado Boulder(米国)

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [国際共同研究] Nanjing Tech(China)

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermoelectric properties of Nb-doped (Nd0.55Li0.36)TiO3 bulk ceramics with superlattice structure2016

    • 著者名/発表者名
      ⑩Y. S. Ba, Y. F. Wang, C. L. Wan, W. Norimatsu, M. Kusunoki, D. C. Ba, K. Koumoto
    • 雑誌名

      J. Alloys Compd.

      巻: 664 ページ: 487-491

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2015.12.231

    • 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] On the effects of substitution, intercalation, non-stoichiometry and block layer concept in TiS2 based thermoelectrics2015

    • 著者名/発表者名
      E. Guilmeau, A. Maignan, C. L. Wan, K. Koumoto
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 17 号: 38 ページ: 24541-24541

    • DOI

      10.1039/c5cp01795e

    • 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] Dielectric Mismatch Mediates Carrier Mobility in Organic-Intercalated Layered TiS22015

    • 著者名/発表者名
      ⑨C. L. Wan, Y. Kodama, M. Kondo, R. Sasai, X. Qian, X. K. Gu, K. Koga, K. Yabuki, R. G. Yang, K. Koumoto
    • 雑誌名

      Nano Lett.

      巻: 15 号: 10 ページ: 6302-6308

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.5b01013

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 無機/有機複合超格子熱電変換材料の創製2015

    • 著者名/発表者名
      河本邦仁
    • 雑誌名

      日本熱電学会誌

      巻: 12 ページ: 2-3

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] 無機/有機複合超格子熱電変換材料2015

    • 著者名/発表者名
      河本邦仁、万春磊
    • 雑誌名

      セラミックデータブック

      巻: 43 ページ: 55-60

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Flexible n-type thermoelectric materials by organic intercalation of layered transition metal2015

    • 著者名/発表者名
      Chunlei Wan, Xiaokun Gu, Feng Dang, Tomohiro Itoh, Yifeng Wang, Hitoshi
    • 雑誌名

      Nature Materials

      巻: 14 号: 6 ページ: 622627-622627

    • DOI

      10.1038/nmat4251

    • 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] 二硫化チタン系自然超格子の構築および熱電特性2014

    • 著者名/発表者名
      万 春磊、伊藤智裕、小柳津教之、河本邦仁
    • 雑誌名

      工業材料

      巻: 2014 ページ: 30-33

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] 熱電変換材料開発の概観2014

    • 著者名/発表者名
      河本邦仁
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 63 ページ: 775-775

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] "Effects of transition metal substitution on the thermoelectric properties of metallic (BiS)1.2(TiS2)2 misfit layer sulfide"2013

    • 著者名/発表者名
      Y. E. Putri, C. Wan, F. Dang, T. Mori, Y. Ozawa, W. Norimatsu, M. Kusunoki, and K Koumoto
    • 雑誌名

      J. Elec. Mater.

      巻: ー 号: 6 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1007/s11664-013-2894-3

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Thermoelectric Performance of Nanostructured SrTiO3: Self-assembled Film of Nanocubes2013

    • 著者名/発表者名
      F. Dang, C. L. Wan, N. H. Park, K. Tsuruta, W. S. Seo, K. Koumoto
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. & Interfaces

      巻: 5 号: 21 ページ: 10933-10937

    • DOI

      10.1021/am403112n

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced thermoelectric performance of Nb-doped SrTiO3 by nano-inclusion with low thermal conductivity2013

    • 著者名/発表者名
      N. Wang, H. J. Chen, H. C. He, W. Norimatsu, M. Kusunoki and K. Koumoto
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 3 ページ: 3449-3449

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高効率熱電変換材料の開発とシステムへの応用2013

    • 著者名/発表者名
      河本邦仁
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 82 ページ: 936-939

    • NAID

      130007718316

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] TiS2系2次元超格子構造化合物の熱電性能2013

    • 著者名/発表者名
      河本邦仁、万春磊
    • 雑誌名

      J. Soc. Inorg. Mater. Jpn.

      巻: 21 ページ: 3-5

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Inorganic/Organic Nanohybridization for TE Materials Design2016

    • 著者名/発表者名
      K. Koumoto, R. M. Tian, C. L. Wan
    • 学会等名
      ICOT2016
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-01-20
    • 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] Flexible tandem thermoelectric foil for future energy harvesting2015

    • 著者名/発表者名
      R. M. Tian, A. B. Azizi, C. L. Wan, K. Koumoto
    • 学会等名
      CICC-9
    • 発表場所
      Guilin, China
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nano-Length-Scale Inorganic/Organic Hybridization for Thermoelectric Materials2015

    • 著者名/発表者名
      K. Koumoto, R. Tian, C. L. Wan
    • 学会等名
      228th ECS Meeting
    • 発表場所
      Phoenix, USA
    • 年月日
      2015-10-14
    • 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] hermoelectrics – Dream Technology for Renewable Energy Harvesting2015

    • 著者名/発表者名
      K. Koumoto, C. L. Wan, R. G. Yang
    • 学会等名
      IAMS Workshop on Renewable Energies
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-08-27
    • 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] Inorganic/Organic Hybridization – New Strategy for Next-Generation Thermoelectrics2015

    • 著者名/発表者名
      K. Koumoto, C. L. Wan, R. G. Yang
    • 学会等名
      ICT&ECT2015
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2015-06-30
    • 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] Carrier Mobility Enhancement and Ultralow Thermal Conductivity in TiS2-based Inorg/Org Superlattices2014

    • 著者名/発表者名
      K. Koumoto, C.L. Wan, T. Ito, M. Kondo, Y. Kodama, R. G. Yang, K. Yabuki, K. Koga
    • 学会等名
      MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-12-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Next-Generation Thermoelectric Materials and Devices2014

    • 著者名/発表者名
      K. Koumoto, C.L. Wan, T. Ito, M. Kondo, Y. Kodama, R. G. Yang, K. Yabuki, K. Koga
    • 学会等名
      AFM-AMEC 2014
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2014-10-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimizing TiS2-Based Organic/Inorganic Superlattices for Higher Thermoelectric Performance2014

    • 著者名/発表者名
      C. L. Wan
    • 学会等名
      ICC-5
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2014-08-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Versatile TiS2-based Inorganic/Organic Superlattices for Thermolectrics2014

    • 著者名/発表者名
      K. Koumoto, C. L. Wan, T. Ito, M. Kondo, Y. Kodama, K. Yabuki, K. Koga
    • 学会等名
      ICT2014
    • 発表場所
      Nashville, USA
    • 年月日
      2014-07-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unconventional Superlattice-structured Bulk Thermoelectric Materials2014

    • 著者名/発表者名
      K. Koumoto
    • 学会等名
      CIMTEC-FNM 2014
    • 発表場所
      Montecatini Terme, Italy
    • 年月日
      2014-06-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nb/La-SrTiO3ナノ粒子膜の自己組織的形成による高熱電発電能の実現2014

    • 著者名/発表者名
      鶴田一樹、党 鋒、万春磊, 河本邦仁
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2014年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 無機/有機ハイブリッド超格子のステージ構造制御による高熱電性能化2014

    • 著者名/発表者名
      近藤真美、万春磊, 河本邦仁
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2014年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] TiS2-based Organic/Inorganic Superlattice – A Flexible Thermoelectric Material2013

    • 著者名/発表者名
      C. L. Wan, T. Itou, H. Sasaki, F. Dang, K. Koumoto
    • 学会等名
      PacRim8
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent Progress in Exploitation of High-Efficiency Thermoelectric Materials through Nanostructure Design2013

    • 著者名/発表者名
      K. Koukoto
    • 学会等名
      32nd International Conference on Thermoelectrics (ICT2013)
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermoelectric Materials and Devices for Solar Energy Harvesting2013

    • 著者名/発表者名
      K. Koumoto
    • 学会等名
      The International Symposium on Inorganic and Environmental Materials 2013 (ISIEM 2013)
    • 発表場所
      Rennes, France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] TiS2-based inorganic/organic superlattice: a new type of hybrid thermoelectric material2013

    • 著者名/発表者名
      C. L. Wan, Hitoshi Sasaki, Tomohiro Ito, Feng Dang, Kunihito Koumoto
    • 学会等名
      ICT2013
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Chromium-doping on Thermoelectric Properties of (BiS)1.2(TiS2)2 Misfit Layer Sulfide2013

    • 著者名/発表者名
      Yulia Eka Putri, Chunlei Wan, Wataru Norimatsu, Michiko Kusunoki, Tsunehiro Takeuchi, Ruizhi Zhang, Takao Mori, and Kunihito Koumoto
    • 学会等名
      ICT2013
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] TiS2を用いた無機/有機ハイブリッド超格子の熱電性能2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤智裕・佐々木仁嗣・近藤真美・万春磊・河本邦仁
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013秋季シンポジウム
    • 発表場所
      長野市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 液相プロセスによって剥離されたTiS2二次元ナノシートの熱電特性2013

    • 著者名/発表者名
      小柳津教之・万春磊・河本邦仁
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013秋季シンポジウム
    • 発表場所
      長野市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] TiS2を用いた無機/有機ハイブリッド超格子の熱電性能2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤智裕・佐々木仁嗣・近藤真美・万春磊・河本邦仁
    • 学会等名
      第10回日本熱電学会学術講演会
    • 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] 液相プロセスによって剥離されたTiS2二次元ナノシートの熱電特性2013

    • 著者名/発表者名
      小柳津教之・万春磊・河本邦仁
    • 学会等名
      第10回日本熱電学会学術講演会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Thermoelectric Nanomaterials2013

    • 著者名/発表者名
      C. L. Wan, Y. F. Wang, Y. E. Putri and K. Koumoto
    • 総ページ数
      387
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Thermoelectric Nanomaterials2013

    • 著者名/発表者名
      R. Z. Zhang and K. Koumoto
    • 総ページ数
      387
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 無機有機複合熱電変換材料とその製造方法2014

    • 発明者名
      河本邦仁、万 春磊
    • 権利者名
      河本邦仁、万 春磊
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-216416
    • 出願年月日
      2014-10-23
    • 関連する報告書
      2014 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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