MOFを出発物質として用いた固体スーパーキャパシタ用新規電極材料の創製

使用 MOF 作为起始材料创建用于固态超级电容器的新型电极材料

基本信息

  • 批准号:
    21F20072
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.92万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-09-28 至 2023-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Our research has focused on developing MOF-derived materials for energy storage and conversion applications with improved electrochemical performance. Through various synthesis methods, including direct carbonization, template-assisted synthesis, and chemical activation, we have prepared MOF-derived carbon-based materials with high specific surface area, pore volume, and conductivity, which are crucial factors for enhancing electrochemical performance in energy storage devices. For example, wevhave used a self-templating method to prepare hollow ordered mesoporous carbon (HOMC) materials with high N-doping, which have demonstrated superior electrochemical performance for supercapacitors. In addition, I have explored the potential of sulfides in energy storage and conversion, constructing a dual-modulated NiCo2O4@NiCo2S4 heterostructure and incorporating sulfur vacancies in CuCo2S4 hollow nanoarchitectures to achieve enhanced electrochemical performance. Furthermore, we have explored interfacial coupled engineering of plasmonic amorphous MoO3-x nanodots/g-C3N4 nanosheets for photocatalytic water splitting and photothermal conversion, developing highly active photocatalysts with excellent electrochemical performance. Overall, our research has demonstrated the great potential of MOF-derived materials, sulfides, and their heterostructures for energy storage and conversion applications, with publications in prestigious journals such as Energy Storage Materials, Carbon Energy, Advanced Energy Materials, and Small.
我们的研究重点是开发用于能量存储和转换应用的具有改进电化学性能的MOF衍生材料。通过各种合成方法,包括直接碳化,模板辅助合成和化学活化,我们制备了具有高比表面积,孔体积和电导率的MOF衍生碳基材料,这些都是提高储能器件电化学性能的关键因素。例如,我们已经使用自模板法制备了具有高N掺杂的中空有序介孔碳(HOMC)材料,其已经显示出用于超级电容器的上级电化学性能。此外,我还探索了硫化物在能量存储和转换中的潜力,构建了双调制NiCo2O4@NiCo2S4异质结构,并在CuCo 2S 4中空纳米结构中引入硫空位以实现增强的电化学性能。此外,我们还探索了等离子体非晶MoO 3-x纳米点/g-C3 N4纳米片的界面耦合工程,用于光催化水裂解和光热转换,开发具有优异电化学性能的高活性光催化剂。总的来说,我们的研究已经证明了MOF衍生材料,硫化物及其异质结构在能量存储和转换应用中的巨大潜力,并在着名期刊上发表了文章,如储能材料,碳能源,先进能源材料和小型。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Ultrathin nanosheet-assembled nickel-based metal-organic framework microflowers for supercapacitor applications
  • DOI:
    10.1039/d1cc04880e
  • 发表时间:
    2021-12-14
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Wang, Cong-Huan;Zhang, Da-Wei;Kaneti, Yusuf Valentino
  • 通讯作者:
    Kaneti, Yusuf Valentino
Unlocking the Potential of Oxygen-Deficient Copper-Doped Co3O4 Nanocrystals Confined in Carbon as an Advanced Electrode for Flexible Solid-State Supercapacitors
  • DOI:
    10.1021/acsenergylett.1c01373
  • 发表时间:
    2021-08-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    22
  • 作者:
    Liu, Shude;Kang, Ling;Yamauchi, Yusuke
  • 通讯作者:
    Yamauchi, Yusuke
Unveiling the effect of structural water on Zn-ion storage of polyoxovanadate for high-rate and long-life aqueous zinc ion battery
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2023.142221
  • 发表时间:
    2023-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Huanze He;Fujun Pan;Xuesong Liang;Q. Hu;Shude Liu;Jisong Hu;Seong Chan Jun;Dunmin Lin;Y. Yamauchi;Yu-jia Huo
  • 通讯作者:
    Huanze He;Fujun Pan;Xuesong Liang;Q. Hu;Shude Liu;Jisong Hu;Seong Chan Jun;Dunmin Lin;Y. Yamauchi;Yu-jia Huo
Interfacial coupled engineering of plasmonic amorphous MoO3-x nanodots/g-C3N4 nanosheets for photocatalytic water splitting and photothermal conversion
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2022.139875
  • 发表时间:
    2022-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Yumei Ren;Desheng Feng;Zhiming Yan;Zixu Sun;Zixuan Zhang;Dongwei Xu;C. Qiao;Zhonghui Chen;Yu Jia;Seong Chan Jun;Shude Liu;Y. Yamauchi
  • 通讯作者:
    Yumei Ren;Desheng Feng;Zhiming Yan;Zixu Sun;Zixuan Zhang;Dongwei Xu;C. Qiao;Zhonghui Chen;Yu Jia;Seong Chan Jun;Shude Liu;Y. Yamauchi
Defect engineering induced heterostructure of Zn-birnessite@spinel ZnMn2O4 nanocrystal for flexible asymmetric supercapacitor
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2021.133115
  • 发表时间:
    2022-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Lulu Lyu;C. Kim;K. Seong;Jeongmin Kang;Shude Liu;Y. Yamauchi;Yuanzhe Piao
  • 通讯作者:
    Lulu Lyu;C. Kim;K. Seong;Jeongmin Kang;Shude Liu;Y. Yamauchi;Yuanzhe Piao
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山内 悠輔其他文献

Control of nanocluster formation and ferromagnetic properties in diluted magnetic semiconductors (invited)
稀磁半导体中纳米团簇形成和铁磁性能的控制(特邀)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    浦田 千尋;山内 悠輔;望月 大;下嶋 敦;黒田 一幸;S. Kuroda
  • 通讯作者:
    S. Kuroda
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    浦田 千尋;山内 悠輔;望月 大;下嶋 敦;黒田 一幸
  • 通讯作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    櫻井 美香子;下嶋 敦;山内 悠輔;黒田 一幸
  • 通讯作者:
    黒田 一幸
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    浦田 千尋;山内 悠輔;望月 大;下嶋 敦;黒田 一幸
  • 通讯作者:
    黒田 一幸
遷移金属フッ化物を犠牲鋳型として用いたコバルト系中空ナノ構造体の合成
以过渡金属氟化物为牺牲模板合成钴基空心纳米结构
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    朝倉 裕介;山内 悠輔;菅原 義之
  • 通讯作者:
    菅原 義之

山内 悠輔的其他文献

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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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メソポーラス・ディスオーダー合金の合成
介孔无序合金的合成
  • 批准号:
    24KF0087
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.92万
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    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
次世代リチウム空気電池に向けた多元素ハイエントロピー新ナノ合金電極の開発
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  • 批准号:
    22KF0386
  • 财政年份:
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  • 资助金额:
    $ 1.92万
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    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
メソポーラスプラズモニック薄膜の合成と応用
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  • 批准号:
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  • 财政年份:
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新規ナノ多孔性金属電極を用いた携帯型電気化学癌診断プラットフォームの構築
使用新型纳米多孔金属电极构建便携式电化学癌症诊断平台
  • 批准号:
    21F20039
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
MOFおよびその誘導体を用いた容量性脱イオン法による淡水化処理
使用 MOF 及其衍生物的电容去离子法进行海水淡化处理
  • 批准号:
    20F20338
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
金属酸化物,及びリン酸塩を骨格に有する新規メソ多孔体の合成と応用
金属氧化物和磷酸盐骨架新型介孔材料的合成及应用
  • 批准号:
    19F19070
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
高エネルギー密度化に向けたナノ構造体有する新規電極材料の合成
具有纳米结构的新型高能量密度电极材料的合成
  • 批准号:
    18F18764
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
高度エネルギーデバイスに向けたメソ細孔有する層状ナノ物質の創製
为先进能源设备创建具有介孔的层状纳米材料
  • 批准号:
    18F18038
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
様々な金属を用いたメソポーラスMetal Phosphonate物質の新合成
利用多种金属新合成介孔金属膦酸盐材料
  • 批准号:
    17F17047
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
様々な組成・構造を有するMOF関連物質の合成
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  • 批准号:
    17F17792
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows

相似国自然基金

可生物降解镁合金多孔体固/气共晶定向凝固制备工艺及力学性能研究
  • 批准号:
    51771101
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
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多孔体中的毛细滞后特性
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    58800014
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  • 资助金额:
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ふく射熱反射構造を有するセラミックス多孔体の異素材への成膜と遮熱特性に関する研究
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光に応答して劇的に形を変える結晶性多孔体
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    24K01463
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  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
分子マスキング法によるマルチ表面機能性カーボン多孔体の創製
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    23K26384
  • 财政年份:
    2024
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低密度透明多孔体におけるボトムアップ形態制御
低密度透明多孔材料自下而上的形貌控制
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    24K01584
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    2024
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    $ 1.92万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
炭化ケイ素多孔体から成る球状粒子の形成メカニズム解明と機能探索
多孔碳化硅球形颗粒的形成机制阐明及功能探索
  • 批准号:
    24K08031
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
ホウ素を高濃度で含有する3次元グラフェン多孔体の創成
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  • 批准号:
    24KJ0439
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
親ナトリウム性を空間制御したカーボン多孔体の創製とナトリウム金属電池への応用
空间可控亲水性多孔碳材料的制备及其在钠金属电池中的应用
  • 批准号:
    24KF0070
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
原子間力顕微鏡を用いたソフト多孔体への外力印加による物性評価とゲート吸着の体系化
使用原子力显微镜对软质多孔材料施加外力来评估物理性能以及门吸附的系统化
  • 批准号:
    23KJ1198
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
親ナトリウム性を空間制御したカーボン多孔体の創製とナトリウム金属電池への応用
空间可控亲水性多孔碳材料的制备及其在钠金属电池中的应用
  • 批准号:
    23KF0279
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
熱・電気伝導率の独立制御に向けた金属酸化物ナノ多孔体の細孔壁の精密制御
精确控制金属氧化物纳米多孔材料的孔壁,独立控制导热性和导电性
  • 批准号:
    22K14481
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.92万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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知道了