電気エネルギー貯蔵のためのカーボンハイブリッドの創製

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18350102
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 金野 英隆 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50002316)
• 研究分担者: 安住 和久 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60175875) ; 伏見 公志 北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20271645)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 炭素材料 / ハイブリッド材料 / カーボンコンポジット / リチウムイオン二次電池 / 電気化学キャパシター / リチウムハイブリッドキャパシター

研究概要

高容量・高効率な電気エネルギー貯蔵用カーボンハイブリッドを,環境負荷がなるべく少ない方法(原料・装置などが低コスト, 廃棄物の利用, プロセスが単純あるいは簡易で特殊な装置を必要としない)で合成することを目的とした。リチウムイオン二次電池およびリチウムハイブリッドキャパシターに利用可能なケイ素/炭素/酸素からなる材料および電気化学キャパシターに利用可能な高い電気容量を持つホウ素/炭素/窒素からなる材料を創製することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Application of Si-C-O glass-like compounds as negative electrode materials for lithium hybrid capacitors (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Konno, T. Kasashima, and K. Azumi
  • 雑誌名: J. Power Sources 191 ページ: 623-627
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微量の金属化合物を添加したKAPTONフィルムから調製した炭素材料のキャパシター特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 後真理子, 米田淳夫, 岩佐信弘, 伏見公志, 金野英隆
  • 雑誌名: 炭素 No.238 ページ: 121-125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical capacitance of nitrogen-containing nanocarbons prepared usingporous anodic alumina template (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kiriu, K. Fushimi, H. Konno, and H. Habazaki
  • 雑誌名: Electrochemistry 76 ページ: 197-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavior of manganese dioxide/exfoliated graphite composite as materials for electrochemical capacitor in different electrolytes (2007)
  • 著者名/発表者名: C-Y. Wan, K. Azumi, and H. Konno
  • 雑誌名: Acta Chimica Sinica 65 [17] ページ: 1911-1916
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of the carbon nanofilaments formed by liquid phase carbonization in porous anodic alumina template (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Habazaki, M. Kiriu, M. Hayashi, and H. Konno
  • 雑誌名: Mater. Chem. Phys. 105 ページ: 367-372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of synthesis routes on the performance of hydrated Mn(IV)oxide-exfoliated graphite composites for electrochemical capacitors (2007)
  • 著者名/発表者名: C-Y. Wan, K. Azumi, H. Konno
  • 雑誌名: J. Appl. Electrochem 37 ページ: 1055-1061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrated Mn(IV)oxide-exfoliated graphite composites for electrochemical capacitor (2007)
  • 著者名/発表者名: C-Y. Wan, K. Azumi, and H. Konno
  • 雑誌名: Electrochim. Acta 52 ページ: 3061-3066
  • 査読あり
• [雑誌論文] Si-C-Oglass-like compound/exfoliated graphite composites for negative electrode of lithium ion battery (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Konno, T. Morishita, C-Y. Wan, T.Kasashima, H. Habazaki, and M. Inagaki
  • 雑誌名: Carbon 45 ページ: 477-483
  • 査読あり
• [雑誌論文] Si-C-O glass-like compounds as a negative electrode material for Li ion battery (2006)
  • 著者名/発表者名: H, Konno, T. Morishita, S. Sato, H. Habazaki, and M. Inagaki
  • 雑誌名: ECS Trans. 1[4] ページ: 509-514
  • 査読あり
• [雑誌論文] High rate capability of carbon nanofilaments with platelet structure as anode materials for lithium ion batteries (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Habazaki, M. Kiriu, and H. Konno
  • 雑誌名: Electrochem. Commu 8 ページ: 1275-1279
  • 査読あり
• [学会発表] MgO鋳型法により調製した化学状態の異なる窒素を含む多孔質炭素材料のキャパシター特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大西宏明, 吉澤徳子, 安住和久, 金野英隆
  • 学会等名: 電気化学会第76回大会
  • 発表場所: 京都大学, 京都
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] メチロールメラミン担持膨張黒鉛の熱処理により作製したC/N コンポジットのキャパシター特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芳住啓輔, 伏見公志, 金野英隆
  • 学会等名: 北海道支部2009年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 2009-02-03
• [学会発表] 有機化合物とホウ酸からのBCおよびBCN系コンポジットの合成とそのキャパシター特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 伊藤輝彦, 金野英隆, 伏見公志
  • 学会等名: 第35回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 筑波大学, つくば
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] 微量の金属を含むポリイミドを前駆体とするC/Nコンポジットの作製とそのキャパシター特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 後真理子, 米田淳夫, 伏見公志, 金野英隆
  • 学会等名: 第35回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 筑波大学, つくば
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] 様々な出発原料からのリチウムイオン二次電池負極用Si/C/O 無定形化合物の合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 齊藤翔太, 伏見公志, 金野英隆
  • 学会等名: 第35回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 筑波大学, つくば
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] 膨張黒鉛と酢酸スズからのSn/C系電極材料の作製(第2報) (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川宏樹, 伏見公志, 金野英隆
  • 学会等名: 第35回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 筑波大学, つくば
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] マンガン化合物と膨張黒鉛を用いた電気化学キャパシ電極材料の作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 赤林優, 伏見公志, 金野英隆
  • 学会等名: 第35回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 筑波大学, つくば
  • 年月日: 2008-12-03
• [学会発表] 炭素材料へのケイ素の導入とそのリチウムイオン二次電池負極特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 齊藤翔太, 伏見公志, 金野英隆
  • 学会等名: 北海道支部2008年夏季研究発表会
  • 発表場所: 北見工業大学, 北見
  • 年月日: 2008-07-19
• [学会発表] An attempt to apply Si-C-O glass-like compounds for lithium ion hybrid capacitors (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kasashima, H. Konno
  • 学会等名: CARBON2008
  • 発表場所: Hotel Metropolitan Nagano, Nagano Japan
  • 年月日: 2008-07-15
• [学会発表] Charge/discharge properties of chars derived from the polyimide containing hetero-atoms (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ushiro, A. Yoneda, T. Miura, H. Konno
  • 学会等名: CARBON2008
  • 発表場所: Hotel Metropolitan Nagano, Nagano, Japan
  • 年月日: 2008-07-14
• [学会発表] Performance of B-C and B-C-N composites as an electrode for electrochemical capacitors (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, H. Konno
  • 学会等名: CARBON2008
  • 発表場所: Hotel Metropolitan Nagano, Nagano, Japan
  • 年月日: 2008-07-14
• [学会発表] MgO鋳型法による窒素含有有機高分子化合物からのC-Nコンポジットの合成とその電気化学キャパシター特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大西宏明, 金野英隆
  • 学会等名: 日本学術振興会第117委員会第285回会議
  • 発表場所: 東京工業大学, 東京
  • 年月日: 2008-04-18
• [学会発表] 高いリチウムイオン挿入・脱離容量を持つSi-C-O化合物のリチウムイオンハイブリッドキャパシター負極への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 笠嶋貴, 安住和久, 金野英隆
  • 学会等名: 2008年三学協会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 2008-01-30
• [学会発表] 大きな比表面積を持つ窒素含有材料の合成とそのキャパシター特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大西宏明, 安住和久, 金野英隆
  • 学会等名: 2008年三学協会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 2008-01-30
• [学会発表] カプトンフィルムを前駆体とするCN化合物のキャパシター特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 後真理子, 三浦環, 安住和久, 金野英隆
  • 学会等名: 2008年三学協会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 2008-01-30
• [学会発表] リチウムイオン二次電池負極用膨張黒鉛/Sn系コンポジットの合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川宏樹, 安住和久, 金野英隆
  • 学会等名: 2008年三学協会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 2008-01-30
• [学会発表] 液相炭素化法による配向および形態を制御したナノカーボンの作製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 桐生雅彦, 青木芳尚, 伏見公志, 金野英隆, 幅崎浩樹
  • 学会等名: 炭素材料学会第34回年会
  • 発表場所: ビーコンプラザ, 別府
  • 年月日: 2007-11-30
• [学会発表] 無定型Si-C-Oガラス状化合物への可逆的Liイオン挿入・脱離とその応用の可能性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 笠嶋貴, 金野英隆, 安住和久
  • 学会等名: 炭素材料学会第34回年会
  • 発表場所: ビーコンプラザ, 別府
  • 年月日: 2007-11-30
• [学会発表] N-メチルグルカミンとホウ酸を用いたキャパシター電極用B-C-N材料の合成 (2007)
  • 著者名/発表者名: 伊藤輝彦, 金野英隆, 安住和久
  • 学会等名: 炭素材料学会第34回年会
  • 発表場所: ビーコンプラザ, 別府
  • 年月日: 2007-11-29
• [学会発表] 窒素含有ポリマーとマグネシウム塩混合物からのC-N系コンポジットの調製とその電気化学特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大西宏明, 金野英隆, 安住和久
  • 学会等名: 炭素材料学会第34回年会
  • 発表場所: ビーコンプラザ, 別府
  • 年月日: 2007-11-29
• [学会発表] ケイ素化合物と高分子ポリマーからのSi/C/N/O系電極材料の作製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 齊藤翔太, 金野英隆, 安住和久
  • 学会等名: 炭素材料学会第34回年会
  • 発表場所: ビーコンプラザ, 別府
  • 年月日: 2007-11-28
• [学会発表] 膨張黒鉛と酢酸スズからのSn/C 系電極材料の作製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中川宏樹, 金野英隆, 安住和久
  • 学会等名: 炭素材料学会第34回年会
  • 発表場所: ビーコンプラザ, 別府
  • 年月日: 2007-11-28
• [学会発表] ホウ素ドープによる炭素六角網面の電荷分布の変化と電気化学キャパシター特性屁の影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 金野英隆, 伊藤輝彦
  • 学会等名: 日本学術振興会第117委員会第283回会議
  • 発表場所: 学士会館分館, 東京
  • 年月日: 2007-09-14
• [学会発表] Synthesis and Characterization of B-C-N Composites for Electrochemical Capacitors (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Konno, T. Ito, K. Azumi
  • 学会等名: CESEP'07
  • 発表場所: Conference Center, Krakow Poland
  • 年月日: 2007-09-07
• [学会発表] Li ion insertion/extraction properties of Si-C-O glass-like compounds, Polish-Japanese Seminar at the Technical University of Szczecin (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Konno, T. Kasashima
  • 学会等名: The Technical University of Szczecin
  • 発表場所: Szczecin, Poland
  • 年月日: 2007-09-04
• [学会発表] リチウムイオン二次電池負極用Si-C-Oガラス状化合物の初期効率の向上, 北海道支部2007年夏季研究発表会 (2007)
  • 著者名/発表者名: 笠嶋貴, 安住和久, 金野英隆
  • 学会等名: 旭川工業高等専門学校
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2007-07-21
• [学会発表] Si-C-Oガラス状化合物/膨張黒鉛コンポジットのリチウムイオン挿入・脱離特性に対する合成条件の影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大西宏明, 安住和久, 金野英隆
  • 学会等名: 2007年夏季研究発表会
  • 発表場所: 旭川工業高等専門学校, 旭川
  • 年月日: 2007-07-21
• [学会発表] N-メチルグルカミンとホウ酸を用いたキャパシター電極用B-C-N材料の合成 (2007)
  • 著者名/発表者名: 伊藤輝彦, 安住和久, 金野英隆
  • 学会等名: 2007年夏季研究発表会
  • 発表場所: 旭川工業高等専門学校, 旭川
  • 年月日: 2007-07-21
• [学会発表] ポリアクリルアミド/MgO混合粉末から調製した窒素含有炭素材料の電気化学キャパシター特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡邊英俊, 金野英隆, 稲垣道夫
  • 学会等名: 日本学術振興会第117委員会第281回会議
  • 発表場所: 東京工業大学, 東京
  • 年月日: 2007-04-20
• [学会発表] 液相鋳型炭素化法で作製したブラシ状ナノカーボンの電気二重層容量 (2007)
  • 著者名/発表者名: 桐生雅彦, 伏見公志, 金野英隆, 幅崎浩樹
  • 学会等名: 電気化学会第74回大会
  • 発表場所: 東京理科大学, 野田
  • 年月日: 2007-03-29
• [学会発表] N-メチルグルカミン-ホウ酸エステルを用いたキャパシター電極材料の合成 (2007)
  • 著者名/発表者名: 伊藤輝彦, 安住和久, 金野英隆
  • 学会等名: 2007年三学協会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 2007-02-07
• [学会発表] ポリアクリルアミドおよびマグネシウム化合物を用いた窒素含有カーボン材料の調製とキャパシター特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡邊英俊, 安住和久, 金野英隆, 稲垣道夫
  • 学会等名: 2007 年三学協会北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 2007-02-07
• [学会発表] 液相鋳型炭素化により作製したカーボンナノフィラメントのリチウム二次電池負極レート特性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 桐生雅彦, 幅崎浩樹, 伏見公志, 金野英隆
  • 学会等名: 表面技術協会第114回講演大会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 20061614
• [学会発表] 高いリチウムイオン挿入脱離容量を持つSi-C-Oガラス状化合物の最適合成条件 (2006)
  • 著者名/発表者名: 笠嶋貴, 金野英隆, 幅崎浩樹, 森下隆広, 稲垣道夫
  • 学会等名: 第33回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 2006-12-07
• [学会発表] ポリアクリルアミドを用いて液相鋳型合成したカーボンナノフィラメントのリチウムイオン二次電池負極特性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 桐生雅彦, 幅崎浩樹, 伏見公志, 金野英隆
  • 学会等名: 第33回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 2006-12-07
• [学会発表] 異なる前駆体から調製したSi-C-Oガラス状化合物/膨張黒鉛コンポジットのリチウムイオン挿入脱離特性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 大西宏明, 金野英隆, 幅崎浩樹, 森下隆広, 稲垣道夫
  • 学会等名: 第33回炭素材料学会年会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 2006-12-06
• [学会発表] 水和酸化マンガン(IV)電気化学キャパシターの特性に対する黒鉛導電剤と電解質の影響 (2006)
  • 著者名/発表者名: Wan Chuanyun, 安住和久, 金野英隆
  • 学会等名: 日本学術振興会第117委員会第280回会議
  • 発表場所: 産総研臨海センター, 東京
  • 年月日: 2006-11-17
• [学会発表] 膨張黒鉛に被覆したSi-C-Oガラス状化合物へのリチウムイオン挿入脱離における初期効率の向上 (2006)
  • 著者名/発表者名: 萬傳雲, 笠嶋貴, 金野英隆, 幅崎浩樹
  • 学会等名: 黒鉛化合物研究会30周年記念研究会
  • 発表場所: ぱるるプラザ京都, 京都
  • 年月日: 2006-10-06
• [学会発表] 試験管ブラシ状マイクロカーボンの電気化学特性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 桐生雅彦, 幅崎浩樹, 伏見公志, 金野英隆
  • 学会等名: 日本学術振興会第117委員会第279回会議
  • 発表場所: 学士会館分館, 東京
  • 年月日: 2006-09-15
• [学会発表] Formation and characterization of nano-carbons of test tube brush structure (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Konno, H. Habazaki, M. Kiriu, M. Hayashi
  • 学会等名: CARBON2006
  • 発表場所: The Rbert Gordon University, Aberdeen, UK
  • 年月日: 2006-07-18
• [学会発表] MnO_2-nH_2O_膨張黒鉛複合体の電気化学キャパシター特性 (2006)
  • 著者名/発表者名: Wan Chuanyun, 金野英隆
  • 学会等名: 日本学術振興会第117委員会第277回会議
  • 発表場所: 東京工業大学, 東京
  • 年月日: 2006-04-21
• [学会発表] 水和酸化マンガン(IV)-膨張黒鉛複合体の合成とキャパシター特性 (2006)
  • 著者名/発表者名: Wan Chuanyun, 金野英隆, 幅崎浩樹
  • 学会等名: 電気化学会第73回大会
  • 発表場所: 首都大学東京, 八王子
  • 年月日: 2006-04-02
• [図書] 膨張黒鉛とローテクを利用した機能材料の合成, 炭素材料の新展開 (2007)
  • 著者名/発表者名: 金野英隆
  • 総ページ数: 118-127
  • 出版者: 日本学術振興会炭素材料第117委員会