配列ナノ空間をもつカーボン構造体を利用したエネルギーデバイス

2009 年度 自己評価報告書

• 研究領域: 配列ナノ空間を利用した新物質科学:ユビキタス元素戦略
• 研究課題/領域番号: 19051003
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 京谷 隆 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90153238)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• キーワード: カーボン材料 / 配列空間 / エネルギーデバイス / 規則性ポーラスカーボン

研究概要

配列ナノ空間をもつナノカーボンを合成し、エネルギーデバイスに応用することが目的である。配列空間をもつナノカーボンとして剣山状のナノカーボン膜を合成する。剣山状ナノカーボンはカーボンナノチューブあるいはカーボンナノロッドが針となったカーボン構造体である。このように極めて制御された配列ナノ空間をもつ数cm角の剣山状のナノカーボン膜を高分子電解質型燃料電池と色素増感太陽電池の電極として利用する。そこで、性能を最大限にするための構造の最適化を進めるとともにその過程を通じて複雑な電池反応の理解を深める。さらに、平成22年度からは配位ナノ空間を有するカーボンナノネットワーク構造体を合成し、その規則的なナノ空間構造に起因する特異な電子状態を解析する。それとともに超高容量電気二重層キャパシタの電極としての可能性を探る。

研究成果

• [雑誌論文] Electrochemical Behavior of Carbon Nanorod Arrays Having Different Graphene Orientations and Crystallinity. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hironori Orikasa, Takeshi Akahane, Michiyasu Okada, Yu Tong, Jun-ichi Ozaki, Takashi Kyotani
  • 雑誌名: J. Mater. Che 19 ページ: 4615-4621
  • 査読あり
• [雑誌論文] Water-Dispersible Carbon Nanopods with Controllable Graphene Layer Orientation (2009)
  • 著者名/発表者名: Li-Xiang Li, Bai-Gang An, Hirotomo Nishihara, Toshifumi Shiroya, Hiroyuki Aikyo, Tatsushi Isojima, Masaki Yamamoto, Takashi Kyotani
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 4554-4556
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Pressure Hydrogen Storage in Zeolite Templated Carbon (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirotomo Nishihara, Peng-Xiang Hou, Li-Xiang Li, Masashi Ito, Makoto Uchiyama, Tomohiro Kaburagi, Ami Ikura, Junji Katamura, Takayuki Kawarada, Kazuhiko Mizuuchi, Takashi Kyotani
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 113 ページ: 3189-3196
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Possible Buckybowl-Like Structure of Zeolite Templated Carbon (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirotomo Nishihara, Quan-Hong Yang, Peng-Xiang Hou, Masashi Unno, Seigo Yamauchi, Riichiro Saito, Juan I. Paredes, Amelia Martinez-Alonso, Juan M.D. Tascon, Yohei Sato, Masami Terauchi, Takashi Kyotani
  • 雑誌名: Carbon 47 ページ: 1220-1230
  • 査読あり
• [雑誌論文] 明らかになったゼオライト鋳型炭素の分子構造～規則性バッキーボウル連結体～ (2009)
  • 著者名/発表者名: 西原洋知, 京谷隆
  • 雑誌名: 化学工業 60 ページ: 329-335
• [学会発表] Understanding of Energy Storage Mechanism Using Templated Carbons (2009)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kyotani, Hirotomo Nishihara
  • 学会等名: CESEP09 (the Carbon for Energy Storage and Environment Protection 2009 Conference)
  • 発表場所: Malaga, Spain (oral, invited)
  • 年月日: 20091025-20091029
• [学会発表] Zeolite Templated Carbon as the Electrode for High Power Electrochemical Capacitor (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirotomo Nishihara, Taichi Kogure, Hiroyuki Itoi, Takashi Kyotani
  • 学会等名: CARBON2009
  • 発表場所: France, Biarritz, (oral)
  • 年月日: 20090614-20090619
• [学会発表] Fabrication of High Power Electric Double Layer Capacitor Using Zeolite Templated Carbon (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirotomo Nishihara, Taichi Kogure, Hiroyuki Itoi, Takashi Kyotani
  • 学会等名: 15th International Symposium on Intercalation Compounds (ISIC15)
  • 発表場所: 中国, 北京(oral)
  • 年月日: 2009-05-15
• [学会発表] Templated Carbons-Nanostructure and Functions (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kyotani
  • 学会等名: CARBON2008
  • 発表場所: Nagano (oral, Plenary lecture)
  • 年月日: 20080713-20080718
• [学会発表] Preparation of PEFC Electrodes from Vertically Aligned Carbon Nanopillars with Tunable Sizes (2008)
  • 著者名/発表者名: Hironori Orikasa, Michiyasu Okada, Takashi Kyotani, Tatsuya Hatanaka, Yoshiaki Fukushima
  • 学会等名: CARBON2008
  • 発表場所: Nagano (oral)
  • 年月日: 20080713-20080718
• [学会発表] Template Synthesis of Cross-linked Fullerene Like Nanocarbon with Three -dimensional Regularity (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirotomo Nishihara, Katsuaki Imai, Juan I Paredes, Amelia Martinez-Alonso, Juan M.D. Tascon, Takashi Kyotani
  • 学会等名: CARBON2008
  • 発表場所: Nagano (poster)
  • 年月日: 20080713-20080718