| 研究課題/領域番号 |
17310062
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| 研究機関 | 分子科学研究所 |
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研究代表者 |
西 信之 分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 教授 (60013538)
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| 研究分担者 |
十代 健 分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (60317302)
西條 純一 分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (00390641)
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| キーワード | 金属-炭素ナノ構造体 / 炭素ナノデンドライト / 多孔性炭素構造体 / スーパーキャパシタ / 電池用炭素電極材料 / 吸着等温曲線 |
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| 研究概要 |
昨年度までは、金属アセチリドナノワイヤーおよびナノシート、ナノドット列といった1次元、2次元のナノ構造体の研究に留まっていたが、19年度は、3次元桿状デンドライト構造体の創生に成功した。これは、液相合成に超音波の振動を与えることによって銀アセチリドの桿状結晶が次々と2分岐して3次元の構造体となるもので、これを緩やかに加熱することによって、銀を内包した炭素デンドライトに変換したり、急加熱によってナノ領域を内包銀を突沸させる2200度以上に瞬間的に昇温し、炭素をグラファイト化させ、銀が突沸した後に無数の空砲を残すことが明らかとなった。反応じかによってメソポアやマクロボアの数や大きさが異なり、桿径が50nmのものでは、BET表面積が1510cm2/gと大きなものとなった。この構造体の平均ボア径は、3.9nmであるが、50nmにむけて連続的に分布している。表面積が大きく多数の空洞小胞を有し、電気伝導性の高い本ナノ材料は、高出カスーパーキャパシタ電極、リチウムイオン電池の金属坦持電極、燃料電池触媒担持電極等に使えばこれまでの障壁を突破する性能を発揮すると予想される。実際、スーパーキャパシタを構成してみると、米国DOEの目標を突破する電力性能が確かめられた。
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