高エネルギービームを用いた高性能電気二重層キャパシタ用炭素材料の開発

利用高能束开发高性能双电层电容器用碳材料

• 批准号: 06J04289
• 负责人: 木村 貴英
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-06J04289/
• 关键词: イオンビーム; 多環式芳香族化合物; カーボンマイクロパターン; カーボンナノファイバー; カーボンナノネットワーク

本研究では、種々の多環式芳香族化合物の蒸着膜へのイオンビーム照射によって生じるカーボンのミクロ及びナノ形状を電子顕微鏡観察することによって、その形状制御因子を明らかにし、イオンビームを利用したカーポンマイクロ・ナノ構造体の構築を試みた。(1)デカサイクレン蒸着膜へのイオンビーム照射によるカーボンナノファイバーの作製デカサイクレン(多環式芳香族化合物の一種)を真空蒸着すると、円筒状ナノワイヤーが生じ、これにイオンビームを照射すると炭化が生じてカーボンナノファイバーが生成することを明らかにした。また、この炭化がイオンビーム照射で生じた分子間環化脱水素反応によるものであることを明らかにした。さらに、前駆体であるデカサイクレンナノワイヤーはデカサイクレン蒸気が基板上で凝縮して生じた過冷却液滴の表面から気相に向かって層状に成長することを明らかにした。(2)多環式芳香族化合物蒸着膜へのイオンビーム照射によるカーボンマイクロ・ナノ構造体の作製種々の多環式芳香族化合物を真空蒸着したところ、(1)蒸気が基板上で直接結晶化して生じた平坦な蒸着膜、(2)蒸気が凝縮してできた液滴が固化して生じた結晶粒を持つ蒸着膜の2タイプが得られた。これら蒸着膜にイオンビームを照射すると、水素及びヘテロ原子の脱離に伴う炭化が進行した。ヘテロ原子の脱離によって蒸着膜は著しく体積収縮したが、水素原子の脱離による体積収縮はほとんど見られなかった。このため、ヘテロ原子を含まない平坦な蒸着膜にマスクを通してイオンビーム照射すると、マスクパターンと同じ形状のカーボンマイクロパターンが得られた。一方、ヘテロ原子を含有し、結晶粒を持つ蒸着膜にイオンビームを照射すると、結晶粒が萎縮・融合し、3次元カーボンナノネットワークが得られた。このカーボンナノネットワークは活性炭並みの高い電気容量を持っていただけでなく、電気化学的に安定であった。

In this study, we attempted to construct a structure for the vapor deposition of polycyclic aromatic compounds by electron microscopy. (1)The film is evaporated under vacuum, and a cylindrical hydrocarbon (a polycyclic aromatic compound) is evaporated under vacuum. The film is irradiated under vacuum, and the hydrocarbon is carbonized. The first step is to produce an intermolecular cyclization of anhydrol. In addition, the surface of the supercooling liquid droplets is condensed on the substrate, and the surface of the supercooling liquid droplets is grown in layers. (2)Vacuum evaporation of polycyclic aromatic compounds for the production of structures;(1) direct crystallization on a substrate by evaporation;(2) condensation by evaporation; solidification of liquid droplets; formation of crystalline particles; and (3) deposition of polycyclic aromatic compounds for the production of structures. The separation of water and oxygen atoms from the vapor phase of the film is accompanied by carbonization. The separation of atoms from the vapor phase decreases the volume of the vapor phase. This is the first time I've seen a film. One side, the atom is contained, the crystal particle is kept in the vapor film, the crystal particle is shrunk, the fusion is formed, and the third side is formed. This is the case with activated carbon and high dielectric capacity.

项目成果

Formation of Decacyclene Nanowire by Rapid Vapor Deposition

通过快速气相沉积形成十环烯纳米线

• 发表时间: 2007
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics Vol.46No.2
• 作者: H. Ichihara;T. Mogi;R. Honda;Y. Yamaya;市原 寛・本多 亮・茂木 透;Mika Ikeda;Mika Ikeda;Orba Y;Tabu K;Ohtake N;Fujita T;鈴木 忠樹;Sawa H.;Sunden Y.;Sunden Y.;Sunden Y.;Tabu K;鈴木忠樹;鈴木 忠樹;鈴木 忠樹;鈴木 忠樹;鈴木 忠樹;Takahide Kimura
• 通讯作者: Takahide Kimura

Construction of carbon micropattern and nanostructure by ion beam-irradiation of vapor-deposited polycyclic aromatic compounds

离子束辐照气相沉积多环芳香族化合物构建碳微图案和纳米结构

• 发表时间: 2007
• 期刊: Nucl. Instr. and Meth. B355
• 作者: T.Kimura;H.Koizumi;H.Kinoshita;T.Ichikawa
• 通讯作者: T.Ichikawa