イオン液体の炭素ナノ細孔との相互作用と電気化学吸脱着容量

离子液体与碳纳米孔的相互作用及电化学吸附/解吸能力

• 批准号: 18045005
• 负责人: 白石 壮志
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18045005/
• 关键词: 低消費電力・高エネルギー密度; ナノ材料; 表面界面物性; 無機工業化学; 誘電体物性; イオン液体; 電気化学; キャパシタ; 電極; 炭素材料; ナノ細孔

イオン液体は、高い導電性に加え、不揮発性・難燃性を有するため、二次電池やキャパシタなどの蓄電デバイスの電解質として注目されている。一方、芳香族環を有するイオン液体はカーボンナノチューブと強い相互作用を示し、ゲル状炭素電解質ナノコンポジットを形成することが知られるようになった。このように、炭素六角網面(グラフェンレイヤー)と芳香族イオン液体との相互作用が注目されている。本研究ではこれを踏まえ、炭素六角網面を細孔側壁とする炭素ナノ細孔体へのイオン液体の電気化学的な吸脱着特性に注目することで、カーボンナノスペース中のイオン液体の物性の一端を明らかにすることを目的とした。本年度は、電気化学水晶振動子マイクロバランス法を用いて、代表的なイオン液体であるエチルメチルイミダゾリウムテトラフロオロホウ酸(EMImBF_4)中における活性炭ナノ繊維の分極に伴う電極重量変化について調べた。活性炭ナノ繊維とは、既存の活性炭と互角の比表面積(〜2000m^2g^<-1>)を有するミクロ孔の発達したカーボンナノファイバであり、ポリマーブレンド紡糸法によって調製される。溶媒のプロピレンカーボネート共存下では、EMIm^+カチオンならびにBF_4^-アニオンの吸脱着による電極重量変化が見られたが、純粋なEMImBF_4中では重量変化は極めて小さかった。このことは、純粋なEMImBF_4中では分極前に既に電極に吸着しているイオンが多く、幅広い電位範囲においてカチオンとアニオンの同時吸脱着が進行することを示唆しているものと思われる。

The electrolyte of the secondary battery has high conductivity, non-flammability and flame retardancy. A square, aromatic ring has a strong interaction with the liquid, and the carbon electrolyte has a strong interaction with the liquid. The interaction between carbon hexagonal mesh and aromatic liquid is very important. This study focuses on the electrochemistry of carbon hexagonal mesh. This year, the electrochemistry crystal vibrator method is used in the middle of the year, and the representative liquid is used in the middle of the active carbon in the active carbon electrode. Activated carbon has a specific surface area (~ 2000m^2g^ ) of the existing activated carbon <-1>and the angle of each other. The weight change of electrode in EMIMBF_4 was observed under the blue shift of solvent and pure EMIMB_4. In this case, the electrode in front of the polaroid is adsorbed, and the potential range of the polaroid in front of the polaroid is varied.

项目成果

脱フッ素化法による炭素ナノ細孔体の調製方法

一种脱氟法制备碳纳米多孔材料的方法

• 发表时间: 2008
• 期刊: 炭素 2008(232)
• 作者: 白石壮志

電気化学キャパシタの測定

电化学电容器测量

• 发表时间: 2008
• 期刊: Electrochemistry 76(1)
• 作者: 白石壮志;杉本渉
• 通讯作者: 杉本渉

Electric Double Layer Capacitance of Activated Carbon Nanofibers in Ionic Liquid:EMImBF_4, Electrochemistry

离子液体中活性碳纳米纤维的双电层电容：EMImBF_4，电化学

• 发表时间: 2007
• 期刊: Electrochemistry 75(8)
• 作者: 白石壮志;杉本渉;白石壮志;白石壮志
• 通讯作者: 白石壮志

ナノカーボンハンドブック(フラーレン関連物質を用いた電気化学キャパシタ)

纳米碳手册（使用富勒烯相关材料的电化学电容器）

• 发表时间: 2007
• 作者: 白石壮志;杉本渉;白石壮志;白石壮志;白石壮志;白石壮志
• 通讯作者: 白石壮志

大容量キャパシタ技術と材料III(活性炭の電気二重層容量特性と炭素ナノ構造)

大容量电容器技术与材料三（活性炭和碳纳米结构的双电层电容特性）

• 发表时间: 2006
• 作者: 白石壮志;杉本渉;白石壮志;白石壮志;白石壮志;白石壮志;白石壮志;白石壮志
• 通讯作者: 白石壮志