2005 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ細孔制御による高速インターカレーション電極の創製
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15360348
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
工藤 徹一 長崎大学, 工学部, 教授 (90205097)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森口 勇 長崎大学, 大学院・生産科学研究科, 助教授 (40210158)
山田 博俊 長崎大学, 工学部, 助手 (10359961)
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| Keywords | 多孔体 / 酸化チタン / 酸化バナジウム / カーボンナノチューブ / キャパシタ / Liインターカレーション |
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| Research Abstract |
本研究では,インターカレーション系二次電池に超高速充放電特性を付与することにより,高エネルギー密度および高パワー密度の両方を兼ね備えたスーパーキャパシタの開発を目指した。そのための電極材料として,イオン輸送のためのメゾ・マクロ細孔と電子伝導のためのパスを併せ持つ多孔材料の開発を検討してきた。昨年までに,高速物質移動が可能なメゾ・マクロ多孔カーボンや多孔カーボンのV_2O_5薄層修飾,TiO_2メゾ・マクロ多孔体やTiO_2/カーボンナノチューブ複合型メゾ多孔体を合成し,ナノ多孔構造制御やナノ複合化が高速充放電に有効であることを明らかにしてきた。これを受けて,本年度はさらにホスト/カーボンナノ複合型多孔体の開発についてさらに検討を進め,理論的なシュミレーションとの比較評価を行うことで研究を総括した。
1.TiO_2/カーボンナノチューブ(SWNTs)ナノ複合型マクロ多孔電極の開発
既に両連続マイクロエマルション法により得たTiO_2/SWNTsメゾ複合体が良好な充放電特性を示すことを明らかにしているが,細孔サイズや組成制御が比較的困難であったことより,コロイド結晶テンプレート法により複合多孔体の合成を行った。その結果,SWNTsのみでのマクロ多孔構造形成ならびにTiO_2/SWNTs複合マクロ多孔体の作製に成功し,シュミレーション結果と一致する理想的な充放電挙動を示すことを明らかにした。
2.V_2O_5/多孔カーボンナノ複合電極の開発
多孔カーボンとV_2O_5ゾルの繰り返し混合により,多孔カーボン表面のV_2O_5担持量を段階的に増加させることに成功し,高速時においてもV_2O_5のほぼ理論的なLiインターカレーション容量が充放電に寄与することを明らかにした。
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Research Products
(4 results)
