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触媒化学を駆使した機能性多孔質炭素材料エネルギーストレージ・カーボンの創製

研究課題

研究課題/領域番号 26630407
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関横浜国立大学

研究代表者

稲垣 怜史  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90367037)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード規則性メソポーラスカーボン / 金属触媒作用 / 金属触媒 / 炭素化 / グラファイト化 / 電気二重層キャパシタ / 規則性多孔質材料 / エネルギー貯蔵 / 炭素材料 / 触媒作用
研究成果の概要

金属触媒作用によって規則性メソポーラスカーボンのpartial graphitizationを実現するための最適な調製条件を探索し,グラフェンドメインと規則性メソ孔の階層構造を制御した多孔質炭素材料「エネルギーストレージ・カーボン」の調製法を開発した。Co触媒を用いた場合には,800℃から700℃に炭化温度を下げることができることを見出した。またCo触媒系で1000℃で炭化したメソポーラスカーボンではEDLC電極に適用した際に7マイクロF/cm2に達する充放電容量を得ることができた。さらに炭素源をアセナフテンとした場合には10マイクロF/cm2の充放電容量を達成することができた。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] Catalytic carbonization/graphitization of ordered mesoporous carbon electrode for electric double-layer capacitor2016

    • 著者名/発表者名
      S. Inagaki, N. Kuroda, T. Nakao, T. Yamaguchi, Y. Kondo, Y. Kubota
    • 学会等名
      5th International Conference on Advanced Capacitors (ICAC2016)
    • 発表場所
      大津
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イオン液体キャパシタの規則性多孔質カーボン電極の高容量化2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣怜史,黒田直人,中尾太一,近藤裕毅,山口哲平,窪田好浩
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アクリロニトリルを炭素源とした規則性メソポーラスカーボン電極の炭化過程の検討2016

    • 著者名/発表者名
      山口哲平,中尾太一,黒田直人,窪田好浩,稲垣怜史
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] リチウム硫黄二次電池において規則性メソポーラスカーボンの細孔構造が硫黄担持状態に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      近藤裕毅,黒田直人,窪田好浩,稲垣怜史
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 規則性メソポーラスカーボンの調製とイオン液体キャパシタへの適用2015

    • 著者名/発表者名
      黒田直人,中尾太一,近藤裕毅,窪田好浩,稲垣怜史
    • 学会等名
      第42回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 規則性メソポーラスカーボン電極の炭化過程への金属触媒の効果2015

    • 著者名/発表者名
      中尾太一,三木俊宏,黒田直人,山口哲平,窪田好浩,稲垣怜史
    • 学会等名
      第42回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高い充放電容量を発現する規則性メソポーラスカーボン電極の調製法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      稲垣怜史,中尾太一,三木俊宏,黒田直人,山口哲平,近藤裕毅,窪田好浩
    • 学会等名
      第31回ゼオライト研究発表会
    • 発表場所
      鳥取
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 規則性メソポーラスシリカの細孔内でのフルフリルアルコールの重合過程の観察2015

    • 著者名/発表者名
      稲垣怜史,中尾太一,川村出,窪田好浩
    • 学会等名
      第54回NMR討論会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] メソポーラスカーボン電極材料の炭化過程における金属触媒の影響2015

    • 著者名/発表者名
      中尾太一,三木俊宏,黒田直人,窪田好浩,稲垣怜史
    • 学会等名
      2015年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      深谷
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体キャパシタのための規則性多孔質カーボン電極の開発2015

    • 著者名/発表者名
      稲垣怜史,黒田直人,窪田好浩
    • 学会等名
      2015年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      深谷
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Partial graphitization of ordered mesoporous carbon electrode with the aid of metal oxide catalyst2015

    • 著者名/発表者名
      S. Inagaki, Y, Yokoo, T. Miki, N. Kuroda, T. Nakao, Y. Kubota
    • 学会等名
      7th International Workshop: Characterization of Porous Materials (CPM-7)
    • 発表場所
      Delray Beach, FL (USA)
    • 年月日
      2015-05-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Partial graphitization of ordered mesoporous carbon electrode with the aid of metal oxide catalyst2015

    • 著者名/発表者名
      S. Inagaki, Y. Yokoo, T. Miki, N. Kuroda, T. Nakao, Y. Kubota
    • 学会等名
      7th International Workshop 'Characterization of Porous Materials (CPM-7)
    • 発表場所
      Florida (USA)
    • 年月日
      2015-05-03 – 2015-05-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 種々の炭素源に由来する規則性メソポーラスカーボンCMK-1とEDLC容量の関係2015

    • 著者名/発表者名
      黒田直人,三木俊宏,中尾太一,稲垣怜史,窪田好浩
    • 学会等名
      電気化学会第82回大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-03-15 – 2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Ni含有メソポーラスシリカを鋳型としたメソポーラスカーボン電極の調製2015

    • 著者名/発表者名
      中尾太一,三木俊宏,黒田直人,稲垣怜史,窪田好浩
    • 学会等名
      電気化学会第82回大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-03-15 – 2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属触媒作用により改質した規則性メソポーラスカーボン電極の電気二重層キャパシタ特性2014

    • 著者名/発表者名
      三木俊宏,横尾勇樹,黒田直人,稲垣怜史,窪田好浩
    • 学会等名
      第41回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 規則性メソポーラスカーボンのEDLC特性に対する炭素源の影響2014

    • 著者名/発表者名
      黒田直人,三木俊宏,中尾太一,稲垣怜史,窪田好浩
    • 学会等名
      第41回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属触媒による規則性メソポーラスカーボン電極材の炭素質の改質2014

    • 著者名/発表者名
      三木俊宏,横尾勇樹,黒田直人,稲垣怜史,窪田好浩
    • 学会等名
      第114回触媒討論会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] メソポーラスカーボンの製造方法、及び、それを用いた電気二重層キャパシタ用炭素系電極の製造方法2016

    • 発明者名
      21. 稲垣怜史・窪田好浩・黒田直人
    • 権利者名
      21. 稲垣怜史・窪田好浩・黒田直人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-022180
    • 出願年月日
      2016-02-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-03  

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