• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実施状況報告書

多価イオン性に着眼した電気二重層キャパシタ用イオン液体の合成とその機能

研究課題

研究課題/領域番号 25630311
研究機関鶴岡工業高等専門学校

研究代表者

佐藤 貴哉  鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, その他 (30399258)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードイオン液体 / 電気二重層キャパシタ / 多価アンモニウム塩 / エネルギー材料
研究実績の概要

電気二重層キャパシタ(Electric Double Layer Capacitor: EDLC)は高出力と百万サイクル以上の充放電耐久性を特徴とするエネルギー貯蔵デバイスである。申請者らは、EDLCの電解質としてイオン液体を用いることでその性能向上を達成した。本研究では、一分子内に複数のイオン基を有する多価イオン型イオン液体とカチオンとアニオンの両方を一分子内に有するベタイン型イオン液体の世界で初めての合成を目標として、(1)合成経路の確立、(2)イオン液体物理化学特性解明、(3)EDLC電解質としての特性評価を行う。

今までに一分子内に4,3,2個の四級アンモニウム基を有する多価アンモニウム塩、6種類の合成経路を確立した。合成したすべてのアンモニウム塩の物理化学特性を評価したがイオン液体になる物質は見出すことが出来なかった。これらの塩を電気二重層キャパシタの電解質塩として用いた電気二重層キャパシタを試作し、そのキャパシタ特性を評価している。分子内の複数個の四級アミノ基は、価数から予測されるように1価の塩と比較して、同一濃度では高い容量を発現することが明らかとなった。詳細なキャパシタ特性を評価していく。

一方、イオン液体が潤滑剤として働き、対向面摺動の摩擦係数を下げる効果があることが判った。イオン液体に合成した多価カチオン型の塩を添加した場合の効果についても、調査する予定である。

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

多価アンモニウム塩型の電解質の合成経路を確立し、それらのキャパシタ性能について評価している。間もなく評価が終了する予定。

今後の研究の推進方策

多価カチオン型は室温で液体の塩にはならなかった。今年度はベタイン型のアンモニウム塩合成経路の確立と合成、それを用いた電気二重層キャパシタ特性の評価を実施する予定。

次年度使用額が生じた理由

予想より消耗品使用額が少なかったので、次年度に回した。

次年度使用額の使用計画

学会での研究発表旅費に使用する。キャパシタ試作を実施するので、その費用として使用する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 物質・材料研究機構におけるインターンシップの実施 ―ナノ材料科学環境拠点短期RA 制度の活用―2015

    • 著者名/発表者名
      森永 隆志,正村 亮,伊藤 滋啓,佐藤 貴哉
    • 雑誌名

      高専教育

      巻: 38 ページ: 466-471

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 36.Controlled Polymerization of Protic Ionic Liquid Monomer by ARGET-ATRP and TERP2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Nakamura, Kouji Nakanishi, Shigeru Yamago*, Yoshinobu Tsujii, Kenichi Takahashi, Takashi Morinaga, Takaya Sato*
    • 雑誌名

      Macromolecular Rapid Communications

      巻: 35 ページ: 642-648

    • 査読あり
  • [学会発表] Simple Thin Carbon Layer can Improve Rate Capability of Energy Storage Devices2014

    • 著者名/発表者名
      Takaya SATO
    • 学会等名
      IGNITE2014, International Conference of global Network for innovative technology,
    • 発表場所
      TUT-USM Technology Collaboration Centre, Penang, Malaysia
    • 年月日
      2014-12-15
  • [学会発表] Preparation and Low Friction Properties of Novel Double Network Ionic Gel (DN-IG)2014

    • 著者名/発表者名
      Miki MIURA, Hiroyuki ARAFUNE, Toshio KAMIJO and Takaya SATO
    • 学会等名
      The 4th international Symposium on Technology for Sustainability (ISTS2014)
    • 発表場所
      National Taipei University of Technology,Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2014-11-20
  • [学会発表] イオン液体を用いた低摩擦材料の開発2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤貴哉,上條利夫,森永隆志,荒船博之
    • 学会等名
      トライボロジー会議2014秋
    • 発表場所
      アイーナいわて県民情報交流センター
    • 年月日
      2014-11-05
  • [学会発表] イオン液体型ポリマーブラシを用いたイオン液体系固体電解質の構造設計2014

    • 著者名/発表者名
      森永 隆志,正村 亮,本間 彩夏,丸金 祥子,佐藤 貴哉,森 利之,大野 工司,辻井敬亘
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24
  • [学会発表] Novel low friction systems using ionic liquids2014

    • 著者名/発表者名
      Takaya Sato
    • 学会等名
      Swiss-Japanese Tribology Meeting:Energy Savings through Tribology
    • 発表場所
      ETH Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2014-09-10
    • 招待講演
  • [学会発表] イオン液体/ダブルネットワークゲルの合成とその低摩擦特性2014

    • 著者名/発表者名
      三浦美紀,森永隆志,上條利夫,荒船博之,本間彩夏,佐藤貴哉,古川英光,宮瑾,和田真人
    • 学会等名
      平成26年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2014-06-12
  • [学会発表] ARGET-ATRP法によるプロトン性イオン液体型ポリマーの制御重合と燃料電池用電解質への応用2014

    • 著者名/発表者名
      丹野駿,本間彩夏,佐藤貴哉,大野工司,辻井敬亘, 森永隆志,森利之
    • 学会等名
      平成26年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2014-06-11
  • [備考] 鶴岡工業高等専門学校 佐藤研究室

    • URL

      http://ts.tsuruoka-nct.ac.jp/

URL: 

公開日: 2016-05-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi