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~電池でもキャパシタでもない新しい蓄電デバイス~

デュアルカーボンナノチューブセル

研究分野分類:4303 ナノ材料化学
産業分類:電子部品・デバイス・電子回路製造業
キーワード:ナノカーボン材料,フラーレン・ナノチューブ・グラフェン,燃料電池・電池材料
総合理工
ナノ・マイクロ科学
川崎晋司(物質工学専攻)
研究概要
 単層カーボンナノチューブの特異なイオン貯蔵特性を利用することで、一定の出力電圧を保持しつつ、電気二重層キャパシタのような高速充放電が可能なエネルギーデバイスです。
特徴
 我々は単層カーボンナノチューブがその特異な電子構造に由来したイオン貯蔵特性を持つことを発見しました。それを利用することで片方のチューブ内にアニオンを、もう片方にカチオンを貯蔵するようなデバイスが考えられ、それはキャパシタのように高出力、高サイクル特性を有するだけでなく、それとは異なる一定の出力電圧を有することが期待されます。
背景・従来技術
 現在、二次電池のような化学反応を伴わず、電極表面でのイオンの物理吸着によりエネルギーを貯蔵する電気二重層キャパシタが注目されています。電気二重層キャパシタはその蓄電機構から出力特性、充放電サイクル特性に優れるが、エネルギー密度が小さく、放電電位が放電とともに低下するという問題点があります。
実用化イメージ
 キャパシタのような高出力、電池のような一定電圧をもつことから、現在それらが使用されている分野の代替として期待できます。


企業等への提案

研究者からのメッセージ
 ナノカーボンの機能発現を行い、いろいろな応用分野へ展開を図っています。ここで示した蓄電デバイスにご興味のある方はもちろん、そのほかの分野へのナノカーボン応用にご興味のある方はお気軽にお声かけください。

文献・特許
・特願2012-146825 「電気二重層キャパシタ用電極およびこれを用いた電気二重層キャパシタ」
・A. Al-zubaidi et al., J. Phys. Chem. C, 2012, 116, 7681-7686
・A. Al-zubaidi et al., Phys. Chem. Chem. Phys., 2013, 14, 16055-16061

試作品状況 無し 掲示可 提供可

 

利用可能な設備・装置
蛍光分光装置
電気化学測定装置
CVD合成装置
ラマン散乱分光装置
ナノカーボン合成装置
共同研究を希望するテーマ
キャパシタ
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研究者名:川崎晋司
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