電気化学キャパシタ用五員環内包カーボン電極の開発

电化学电容器用五元环碳电极的研制

• 批准号: 18750162
• 负责人: 白石 壮志
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-18750162/
• 关键词: 低消費電力・高エネルギー密度; ナノチューブ・フラーレン; 表面界面物性; 無機工業化学; 誘電体物性; キャパシタ; 電気化学; 炭素材料; 電極; 五員環

炭素系電気化学キャパシタは、優れた出力密度とサイクル寿命を有するがエネルギー密度が低いことが欠点である。そのため、高い容量を示す新規な炭素電極が求められている。研究代表者は、燃焼法によって製造されたフラーレンスートが特に異常な電気化学容量を示すことを数年前に見いだした。例えば、活性炭の面積比容量は有機電解液中にて約6μFcm^<-2>であるが、スートは30μFcm^<-2>以上の値を示すことがある。しかし、その容量発現機構についてはいまだに不明である。そこで本研究では、フラーレンスートの高い電気化学容量の発現機構を明らかにし、五員環を含む新規な炭素電極を構築することで次世代の炭素系電気化学キャパシタの開発指針を得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、キャパシタ用有機電解液中におけるフラーレンスート電極の分極時の重量変化を調べた。その結果、負電位方向の分極時にはカチオンの吸着に対応する重量変化が、正電位方向の分極時にはアニオンの吸着に対応する重量変化が観測された。これは、ミクロ孔の発達した活性炭と同様の挙動であり、少なくともイオンの吸脱着の観点からはフラーレンスートは、電気二重層の充放電によって容量を発現することが示唆された。また、フラーレンスートにNO処理を施すことで窒素ドープフラーレンスートを調製でき、良好なキャパシタ特性を示した。フラーレンのボールミル粉砕、デカサイクレンの炭素化によって五員環が導入された新規炭素化物の調製を試みたが、明確な五員環の存在を確認することができず、また電気化学特性もその比表面積に見合った容量が確認されるにとどまった。

Carbon-based electrochemical materials, excellent output density, long life, low density, and low density.そのため、High capacity を Show すNew regulation な Carbon electrode がめられている. The representative of the research, the fire-burning method, the chemical capacity of the pyrotechnics produced by the fire-burning method, was produced a few years ago. For example, the area specific capacity of activated carbon in the organic electrolyte is about 6 μFcm^<-2>, and the area specific capacity of activated carbon is about 30 μFcm^<-2>. The capacity of the mechanism is unknown.そこで本 Research では、フラーレンスートの高い电気chemical capacityの発existing organization を明らかにし、五member environment をcontaining むNew regulations Carbon electrodes are used to build the next generation of carbon-based electrochemical chemistry. This year's electrochemical crystal oscillators are used in the electrochemical crystal oscillators In the organic electrolyte, the weight of the electrolytic electrode is adjusted when polarizing.その result, the polarization time in the negative potential direction is the absorption of the polarization, and the weight is changed. When polarization in the direction of positive potential occurs, it absorbs and changes the weight.これは、ミクロporeの発达したactivated carbonと同様の挙动であり、小なくともイオンのsorb and take off the spotsからはフラーレンスートは, the charge and discharge capacity of the electric double layer is the same as the current one.また、フラーレンスートにNO Treatment The quality of ラーレンスートをmodulation and the characteristics of good なキャパシタ are shown.フラーレンのボールミルPowder, デカサイクレンのcarbonized によThe introduction of the five-member ring and the new regulation of carbonization and the preparation of the new carbon compounds have been tried and tested. Confirm the existence of the five-membered ring, confirm the chemical properties of the five-membered ring, confirm the chemical properties of the electrolyte, confirm the specific surface area, see the combination, and confirm the capacity.

项目成果

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

Electrochemical Capacitance of Fullerene Soot in Ionic Liquid

富勒烯烟灰在离子液体中的电化学电容

• 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
• 通讯作者: 白石壮志

炭素電解質界面における電気二重層容量の電解質イオン依存性

碳电解质界面双电层容量的电解质离子依赖性

• 发表时间: 2007
• 期刊: 炭素 2007(229)
• 作者: 白石壮志;杉本渉;白石壮志
• 通讯作者: 白石壮志

ナノカーボンハンドブック(3.3.1.2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（3.3.1.2使用富勒烯相关物质的电化学电容器）

• 发表时间: 2007
• 作者: H.Abe;E.T.Kool;近藤裕子;近藤裕子;白石壮志;白石壮志;白石壮志;白石壮志
• 通讯作者: 白石壮志