1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07044150
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
米山 宏 大阪大学, 工学部, 教授 (80029082)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
MARTIN Charl コロラド州立大学, 教授
桑畑 進 大阪大学, 工学部, 助教授 (40186565)
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| Keywords | 導電性高分子 / ポリピロール / 複合体 / リチウム二次電池 / バイオセンサ / バイオリアクター |
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| Research Abstract |
日米両グループで、当初の目標に見合った成果を得ることが出来た。日本側は、二酸化マンガン粒子/ポリピロール複合体のin-situ合成法を確立した。すなわち、二酸化マンガン自身をピロール重合の酸化剤として用いる事に成功し、その結果、ポリピロール超薄膜で被覆された二酸化マンガン粒子を得た。こうして調製した複合体は、リチウム2次電池用の正極活物質として良好な充放電特性を示し、また、極めて高いエネルギー密度を有する事が分かった。一方アメリカ側では超精密構造を有する導電性高分子の調製を主に検討し、酸化アルミやポリカーボネート等のフィルターを鋳型に用いた型取り法により、ナノサイズの導電性高分子チューブが調製できることを示した。また、その内部に生体酵素(グルコースオキシダーゼ、ヒドロゲナーゼ等)を取り込ませることにより、バイオセンサやバイオリアクターへの応用が可能なことを示した。
さらに、日本側およびアメリカ側から交互に相手側の研究室を訪問し、共同研究及び討論を重ねた結果、型取り法を用いた超精密構造体の調製が、導電性高分子のみならず金属酸化物にも適用可能であることが見出された。酸化アルミフィルターの細孔を鋳型とする超精密構造を有する二酸化マンガンの合成に成功し、ここに導電性高分子を析出することによって複合体が調製できた。このポリピロール/二酸化マンガン複合体は、正極電池活物質として極めて高いエネルギー密度を有し、その上、バルク複合体よりもはるかに高速の充放電が可能であることが明らかとなった。
以上の研究成果により、導電性高分子の複合化による新規機能の発現、またその機能を最高度に引き出す方法論として、精密形態制御の有効性が示された。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] Ali H.Gemeay: "Chemical Preparation of Manganese Dioxide/Polypyrrole Composites and Their Use as Cathod Active Materials for Rechargeable Lithium Batteries" Journal of The Electrochemical Society. 142. 4190-4195 (1995)
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[Publications] S.Kuwabata: "Preparation and properties of Manganese Dioxide/Polypyrrole Composites as an Active Material for Lithium Secondary Batteries" Materials Research Society Symposium Proceedings. 393. 125-130 (1995)
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[Publications] S.Kuwabata: "Preparation and Amperometric Glucose Sensitivity of Covalently Bound Glucose Oxidase to (2-Aminoethyl) ferrocene on an Au Electrode" Analytical Chemistry. 67(10). 1684-1690 (1995)
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[Publications] C.R.Martin: "Template Synthesis of Electronically Conductive Polymer Nanostructures" Accounting Chemical Research.28(2). 61-68 (1995)
