| 研究課題/領域番号 |
11555229
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
東原 秀和 信州大学, 繊維学部, 教授 (40026141)
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| 研究分担者 |
中村 美保 信州大学, 繊維学部, 教務員
川崎 晋司 信州大学, 繊維学部, 助手 (40241294)
沖野 不二雄 信州大学, 繊維学部, 助教授 (60214037)
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| キーワード | C_<60>薄膜 / フッ化物イオンドーピング / フラーレンポリマー / リチウムイオンドーピング / 多層カーボンナノチューブ / フッ素修飾 / リチウムイオン貯蔵 |
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| 研究概要 |
1.C_<60>薄膜の作製とキャラクタリゼーション
薄膜モニター、蒸着源温度調節機能を組み込んだ真空蒸着装置を設計・試作した。真空度1.2-1.6×10^<-3>Pa、蒸着源温度600-800℃の製膜条件で任意の膜厚(50-500nm)のfcc-C^<60>薄膜の作製条件を確立した。
2.C_<60>薄膜への電気化学的フッ化物イオンドーピング
フッ化物イオン伝導性電解質溶液(1M-Me_4NF・4HF/CH_3CN)におけるC_<60>薄膜の電解酸化により、C_<60>F_X薄膜(x=2〜55)を得た。電解液と接していた薄膜表面ではC-F共有結合性C_<60>F_X、薄膜内部ではフッ化物イオンがドープされた電荷移動錯体C_<60>F_X(x【less than or equal】3)であることが明らかにされた。C_<60>F_<X<3>ではC_<60>のfcc構造と格子パラメータは保存されている。
3.菱面体晶フラーレンポリマーへのリチウムイオンの電気化学的ドーピング
C_<60>粉末の高温・高圧処理(5Gpa、870K)により菱面体晶二次元フラーレンポリマー(rh-C_<60>)を作製した。Rh-C_<60>を1M-LiClO_4/〔EC(ethylene carbonate)+DEC(diethyl carbonate)〕中で電解還元することによりLi_XC_<60>(3≦x≦5)を得た。X線構造解析の結果、rh-C_<60>ポリマーの四面体および八面体空孔にリチウムイオンがドーピングされていることが明らかにされた。
4.フッ素修飾多層カーボンナノチューブ(F-tube)によるリチウムイオン貯蔵
鋳型炭素化法により生成した多層カーボンナノチューブのフッ素修飾を行い、リチウムセルLi/1M LiClO_4-(EC+DEC)/F-tubeを用いて、可逆的リチウムイオン貯蔵が確認された。
以上、電子デバイスやエネルギー貯蔵・変換等の応用研究へ発展可能な炭素クラスター系物質群の作製とキャラクタリゼーションを行なった。
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