| 研究課題/領域番号 |
25248052
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| 研究機関 | 首都大学東京 |
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研究代表者 |
益田 秀樹 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 教授 (90190363)
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| 研究分担者 |
西尾 和之 東京工科大学, コンピューターサイエンス学部, 教授 (00315756)
柳下 崇 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (50392923)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ポーラスアルミナ / 鋳型プロセス |
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| 研究実績の概要 |
H26年度は，以下に示した成果が得られた．
(1)微細な細孔を有する規則性ポーラスアルミナの作製を行うために，新規な陽極酸化条件として非水系の電解液を用いたポーラスアルミナ形成条件の探索について検討を進めた．グリセリンにカリウム塩を添加した電解液を用いて陽極酸化を行った結果，化成電圧５Vにおいて細孔周期20nmのポーラスアルミナが形成できることを確認した．
(2) 押し込み加工，押し出し加工により得られたSnナノワイヤーのLiイオン二次電池の負極特性評価について，H25年度に引き続き検討を進めた．押し込み加工で作製したアスペクト比40のSnナノワイヤを導電助剤，バインダーと混合し集電体に塗布して充放電試験を行った結果，充放電試験後もワイヤ形状が保持されていることが確認された．また，押し出し加工により作製した，アスペクト比が800のナノワイヤも負極として有効に機能することを確認した．
(3) 鋳型となる陽極酸化ポーラスアルミナの高アスペクト比化を目指し，厚膜ポーラスアルミナの作製条件について検討を行った．陽極酸化の各種条件の最適化を行うことで，厚さが5ｍｍを超える（アスペクト比25000以上）の厚膜ポーラスアルミナの作製が可能であることを明らかにした．ミリメータースケールの厚さを有するポーラスアルミナは，アスペクト比が高いことに加え，機械強度も高いことから，溶融紡糸による金属ワイヤ形成の際の口金としても有望である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
陽極酸化ポーラスアルミナを口金とする高スループット鋳型プロセスにもとづき作製されたナノ構造材料がLiイオン二次電池の電極活物質の性能向上に寄与できる予備的知見が得られており，計画通りに進捗していると考えている．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究の推進方針を以下に示す．
(1) シングルnm～10nm程度の微細な細孔を有する規則性ポーラスアルミナの作製について，電解質アニオンの酸化層（細孔セル）内への取り込み量と規則化の関係に着目して検討を行う．セル内へのアニオン取り込み量，分布を明らかにするため，ウルトラミクロトームによる断面ＴＥＭ観察，並びにＥＤＳ測定を行なう．
(2) 陽極酸化ポーラスアルミナにもとづく高スループット鋳型プロセスの開発に関しては，押し出し加工，溶融紡糸に用いるポーラスアルミナ口金の細孔径微細化によるナノワイヤ直径の微細化を中心に検討する．また，対象金属の拡大についても引き続き検討を行う．
(3) 得られたナノ材料のLiイオン二次電池の電極活物質への応用に関しても引き続き検討を進め，各種ナノ構造の幾何学形状と電池特性について充放電特性，電子顕微鏡，X線回折を用いて詳細に検討する．
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