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2022 年度 実績報告書

MOFを出発物質として用いた固体スーパーキャパシタ用新規電極材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 21F20072
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

山内 悠輔  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (10455272)

研究分担者 LIU SHUDE  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2021-09-28 – 2023-03-31
キーワードPorous materials
研究実績の概要

Our research has focused on developing MOF-derived materials for energy storage and conversion applications with improved electrochemical performance. Through various synthesis methods, including direct carbonization, template-assisted synthesis, and chemical activation, we have prepared MOF-derived carbon-based materials with high specific surface area, pore volume, and conductivity, which are crucial factors for enhancing electrochemical performance in energy storage devices. For example, wevhave used a self-templating method to prepare hollow ordered mesoporous carbon (HOMC) materials with high N-doping, which have demonstrated superior electrochemical performance for supercapacitors. In addition, I have explored the potential of sulfides in energy storage and conversion, constructing a dual-modulated NiCo2O4@NiCo2S4 heterostructure and incorporating sulfur vacancies in CuCo2S4 hollow nanoarchitectures to achieve enhanced electrochemical performance. Furthermore, we have explored interfacial coupled engineering of plasmonic amorphous MoO3-x nanodots/g-C3N4 nanosheets for photocatalytic water splitting and photothermal conversion, developing highly active photocatalysts with excellent electrochemical performance. Overall, our research has demonstrated the great potential of MOF-derived materials, sulfides, and their heterostructures for energy storage and conversion applications, with publications in prestigious journals such as Energy Storage Materials, Carbon Energy, Advanced Energy Materials, and Small.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件)

  • [雑誌論文] Unveiling the effect of structural water on Zn-ion storage of polyoxovanadate for high-rate and long-life aqueous zinc ion battery2023

    • 著者名/発表者名
      He Huan、Pan Fu-Chun、Liang Xue-Wei、Hu Qiang、Liu Shude、Hu Jisong、Jun Seong Chan、Lin Dunmin、Yamauchi Yusuke、Huo Yu
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 462 ページ: 142221~142221

    • DOI

      10.1016/j.cej.2023.142221

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Interfacial coupled engineering of plasmonic amorphous MoO3-x nanodots/g-C3N4 nanosheets for photocatalytic water splitting and photothermal conversion2023

    • 著者名/発表者名
      Ren Yumei、Feng Desheng、Yan Zhiming、Sun Zixu、Zhang Zixuan、Xu Dongwei、Qiao Chong、Chen Zhonghui、Jia Yu、Chan Jun Seong、Liu Shude、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 453 ページ: 139875~139875

    • DOI

      10.1016/j.cej.2022.139875

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sodium preintercalation-induced oxygen-deficient hydrated potassium manganese oxide for high-energy flexible Mg-ion supercapacitors2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Shude、Kang Ling、Zhang Jian、Jun Seong Chan、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      NPG Asia Materials

      巻: 15 ページ: 9

    • DOI

      10.1038/s41427-022-00450-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Covalently Interlayer‐Confined Organic-Inorganic Heterostructures for Aqueous Potassium Ion Supercapacitors2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Jianping、Liu Bin、Cai Hang、Liu Shude、Yamauchi Yusuke、Jun Seong Chan
    • 雑誌名

      Small

      巻: 19 ページ: 2204275~2204275

    • DOI

      10.1002/smll.202204275

    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2023-12-25  

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