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Creation of two-dimensional conjugated polymer, coordination nanosheet, and manifestation of higher-order functions using high quality and hetero-structured nanosheets

Creation of two-dimensional conjugated polymer, coordination nanosheet, and manifestation of higher-order functions using high quality and hetero-structured nanosheets
使用高质量和异质结构纳米片创建二维共轭聚合物、配位纳米片以及高阶函数的表现
批准号：
19H05460
负责人：
西原 寛
金额：
$348.36万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
财政年份：
2019
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2019-04-23 至 2024-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H05460/
关键词：
二次元物質金属錯体結晶ヘテロ構造エネルギー貯蔵導電性太陽電池光検出器電池材料

项目摘要

项目成果

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配位ナノシートのエネルギー貯蔵材料としての特性について、2019年にニッケルイオンとヘキサアミノベンゼンから合成されるビス（ジイミノ）ニッケルシート（NiDI）が、リチウムイオン二次電池の正極材料として155 mAh/gの高いエネルギー密度を持つことを報告した。今回、ビス（ジイミノ）銅シートCuDIについてその正極材料特性を評価し、400 ｍAh/gの極めて高いエネルギー密度を持つことを見出してそのカチオン/アニオンがともに関わるデュアルイオンレドックスメカニズムを明らかにした。配位ナノシートのヘテロ構造についての研究として、ビス(テルピリジン)鉄ナノシート（Fe-tpy）とビス(テルピリジン)コバルトナノシート（Co-tpy）のヘテロ積層を水/ジクロロメタン界面での連続的ワンポット合成で作製することに成功した。その積層構造をTEM-EDSにより解析し、ナノシートの成長機構を明らかにした。ヘテロ積層膜の電気化学特性をサイクリックボルタンメトリーで解析し、混合原子価状態の狭いポテンシャル領域においてナノシートの導電性が上昇すること及び内層が外層と基板間の電子移動を媒介することを示した。さらに、電極に挟んだ二層膜の電流―電圧特性では、安定した整流特性を示し、バリア電圧は二層間の酸化還元電位差に対応することを明らかにした。また、配位ナノシートの反応性を利用して面内へテロ接合の作製にも成功し、その整流特性を見出し、論文投稿準備中である。配位ナノシートのデバイス応用として、テルピリジン亜鉛（II）配位ナノシートを複合することにより、ペロブスカイト太陽電池の特性が向上することを示した。
期刊论文(73)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
配位ナノシートの電気化学的合成と電極触媒特性評価
配位纳米片的电化学合成及电催化表征
DOI： --
发表时间： 2023
期刊：
影响因子： --
作者： [前田　啓明, 藤野　真弓, 長島　佐代子, 西原　寛]
通讯作者： 西原　寛
金属錯体をモチーフとする二次元物質
基于金属配合物的二维材料
DOI： --
发表时间： 2022
期刊：
影响因子： --
作者： [福居　直哉, 遠藤　友, 伊藤　実祐, 髙田　健司, 西原　寛, 古市晃, 西原　寬]
通讯作者： 西原　寬
配位ナノシートの創製と特性・機能
配位纳米片的制备、性质和功能
DOI： --
发表时间： 2022
期刊：
影响因子： --
作者： [Naoya Fukui, Yu Endo, Miyu Ito, Kenji Takada, Hiroaki Maeda, Sayoko Nagashima, Hiroshi Nishihara, 三村昌司, 西原　寛]
通讯作者： 西原　寛
Nishihara Laboratory 東京理科大学研究推進機構総合研究院　西原研究室
西原实验室 东京理科大学研究振兴研究所 西原实验室
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 55 条
    ヘテロ金属配位ナノシートの創製と機能開拓
    • 批准号：
      24H00468
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $30.12万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      西原 寛
    • 依托单位：
      Tokyo University of Science
    Unveiling intercalation mechanism of coordination frameworks for energy storage technologies
    • 批准号：
      18F18329
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $0.7万
    • 财政年份：
      2018
    • 负责人：
      西原 寛
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    界面配位プログラミングによる分子ネットワークの創製とその機能
    • 批准号：
      26248017
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $11.23万
    • 财政年份：
      2014
    • 负责人：
      西原 寛
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    フォトシステム／分子ワイヤ結合型光エネルギー変換系の創製
    • 批准号：
      24655116
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
    • 资助金额：
      $2.58万
    • 财政年份：
      2012
    • 负责人：
      西原 寛
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    海外基金