ナノシートを出発材料として用いるナノ電池の構築

使用纳米片作为起始材料构建纳米电池

• 批准号: 05F05413
• 负责人: 松本 泰道
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05F05413/
• 关键词: ナノシート; ナノ電池; インターカレート; レドックス反応; 層状酸化物; LDH; 水酸化物; 酸化還元; 電気化学

層状酸化物から剥離したホストナノシートを出発材料とし、独自に開発した静電自己組織的手法、及びLayer-by-Layer(LBL)法を用いて、ナノシート層間に酸化還元電位が異なる二種類の電気化学活性種を交互にインターカレートした層状酸化物薄膜を作製し、厚さが約100nm以下の世界最小の層状ナノ電池を構築することを目的として研究した。本年度においては、銀半電池に対して、もう一方の異なる電位を持つ電気化学活性種のインターカレート体を作製した。別の電位を持つ電気化学活性種としては、フェロ・フェリシアン錯イオンを含有するLDH(Layered Double Hydroxide)体の作製に昨年度成功しており、これと銀イオンインターカレート層状酸化物を組み合わせ、そのトータルの電気化学評価を行った。その結果、約0.5V程度の単電池を作ることに成功した。また、高温・高圧の条件のもとで行うオートクレーブ手法を用いてホスト層にNiイオンを含有する新しいLDH体のナノシートの合成に成功した。さらにこのホスト層に存在するNiの2価と3価のイオンのレドックス反応を見出した。この場合には、銀のレドックス反応に対して約0.5Vの単電池を得ることができることを見出した。このようにして、見出された電気化学活性種と前記した銀の半電池とをLBL的手法で組み合わせ、その層間にイオン伝導体となる粘土層状酸化物をサンドイッチ状に挟むことでナノ電池を作製した。現在では、このようにして作製したナノ電池の電池特性をAFMの端子で測定中である。

The purpose of this study is to develop the world's smallest layered battery structure using the Layer-by-Layer(LBL) method and the Layer-by-Layer(LBL) method for the preparation of layered acid thin films with a thickness of about 100nm or less. This year, the silver semi-battery has a different potential and is used to control the electrically active species. The preparation of Layered Double Hydroxide (LDH) was successfully carried out in the past year. The preparation of Layered Double Hydroxide (LDH) was successfully carried out in the past year. As a result, a single battery with a voltage of about 0.5V was successfully operated. High temperature and high pressure conditions are necessary for the synthesis of LDH. The presence of Ni 2 + 3 + In this case, the voltage of the single battery is about 0.5V. The method of assembling the silver semi-battery and the interlayer conductor are used to manufacture the battery. The battery characteristics of the battery are measured at AFM terminals.

项目成果

Photoelectrochemical oxidation of methanol on oxide nanosheets.

• DOI: 10.1021/jp056210l
• 发表时间: 2006-02
• 期刊: The journal of physical chemistry. B
• 作者: K. Izawa;Takashi Yamada;U. Unal;S. Ida;Ozge Altuntasoglu;M. Koinuma;Y. Matsumoto

Synthesis and photoluminescent properties of titanate layered oxides intercalated with lanthanide cations by electrostatic self-assembly methods.

• DOI: 10.1021/jp0517089
• 发表时间: 2005-06
• 期刊: The journal of physical chemistry. B
• 作者: Y. Matsumoto;U. Unal;Y. Kimura;S. Ohashi;K. Izawa

Electrochemical behavior of Ag+ intercalated layered oxides

• DOI: 10.1016/j.jelechem.2006.07.021
• 发表时间: 2006-10
• 期刊: Journal of Electroanalytical Chemistry
• 影响因子: 4.5
• 作者: U. Unal;S. Ida;Kenji Shimogawa;Ozge Altuntasoglu;K. Izawa;C. Ogata;Taishi Inoue;Y. Matsumoto

Visible light photoelectrochemical activity of K4Nb6O17 intercalated with photoactive complexes by electrostatic self-assembly deposition

• DOI: 10.1016/j.jssc.2005.09.038
• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Solid State Chemistry
• 影响因子: 3.3
• 作者: U. Unal;Y. Matsumoto;Naoko Tamoto;M. Koinuma;M. Machida;K. Izawa