2007 Fiscal Year Annual Research Report
世界最大の表面積とミクロ孔容積をもつナノカーボンによるエネルギー貯蔵材料創製
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18201020
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
京谷 隆 Tohoku University, 多元物質科学研究所, 教授 (90153238)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西原 洋知 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80400430)
折笠 広典 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (90375163)
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| Keywords | ナノカーボン / エネルギー貯蔵材料 / ゼオライト / 鋳型法 / ミクロ孔 |
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| Research Abstract |
3次元規則性カーボンネットワーク構造の最適化を進め、電気二重層キャパシタのパフォーマンス向上を計り、次に示すような知見が得られた。
1.径が1nm程度のミクロ孔であっても、それが規則性を保っている限り、非水溶媒系でも高いキャパシタ容量を示す。この実験事実は嵩高いイオンがミクロ孔内に進入する際には脱溶媒和している可能性を示唆している。
2.3次元規則性カーボンネットワーク構造は世界最大の表面積を示すが、それに見合うほどのキャパシタ容量が発現しなかった。これは当初電極作製時の混練操作により表面積が低下することが原因であると考えたが、混練操作無しに電極を作製しても結果は同じであった。つまり、このことは、径が1nm程度のミクロ孔の場合、キャパシタ容量と表面積とは簡単な関係にはないことを示している。今後はキャパシタ容量と細孔構造との関係をさらに調べる予定である。電気二重層キャパシタとともに天然ガス吸蔵の性能評価を行い、次に示すような知見が得られた。
1.・3次元規則性カーボンネットワーク構造は予想通り大量の天然ガスを吸蔵した。しかし、カーボンの密度が低いため、体積当たりの吸蔵量は通常の活性炭並みであった。プレス処理などによって細孔構造を変えずに高密度化を行うことでパフォーマンスは改善されると考えられる。
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