|
カーボンナノチューブは電気化学活性な表面積が大きく、優れた伝導性・力学性とあわせてナノスケール電極材料としての期待が大きく、エネルギー貯蔵に用いられるスーパーキャパシタデバイスの電極材料として魅力的である。カーボンナノチューブとグラフェンの三次元集積化構造とその表面特性を利用する電極材料を創製し、CNT特性をこれらデバイス・材料に発現させることを目的とする。スーパーキャパシター電極材料として、単発的にしか研究されてこなかったカーボンナノチューブ、グラフェン、酸化還元反応活性物質等をエネルギー密度増大という視点から、ナノレベルでの構造制御により、その特性を最大限引き出し、さらにナノレベルで組み合わせた3次元構造化により、エネルギー密度を飛躍的に向上させる。グラフェン及びCNTは電気化学活性な表面積が大きく、優れた伝導性・力学性とあわせてナノスケール電極材料としての期待が大きく、エネルギー貯蔵に用いられるスーパーキャパシタデバイスの電極材料として魅力的である。カーボンナノチューブ/グラフェン複合材料について、カーボンナノチューブをスペーサとして、高密度にグラフェン積層に挿入し、３次元的にネットワーク化したカーボンナノチューブ/グラフェン複合薄膜シートの作製に成功し、グラフェンについては、カーボンナノチューブシート内に平行に積層配列させるのに適するグラフェンシートを創製した。グラフェン表面のナノポア生成や修飾基の制御を行っているが、ナノポア端面に窒素修飾が生じること、窒素修飾はグラフェン表面への電解液イオン吸着を著しく促進し、その結果、エネルギー密度を著しく増大させることが分かった。また、イオン液体はグラフェン間に容易に浸入する性質があることなどが最近分かってきた。イオン液体のキャパシター電解液としての特性や効果的な使用方法の研究に進めた。
|
