高機能性エネルギー貯蔵材料としての多孔質炭素の研究

多孔碳作为高性能储能材料的研究

• 批准号: 17F17086
• 负责人: 徐 強
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17086/
• 关键词: 炭素; エネルギー貯蔵・変換

エネルギー資源不足や地球温暖化問題の解決は、科学技術に対する社会の強い要請であり、高効率エネルギー貯蔵・変換材料技術の開発は問題解決の有効な手段の一つである。本研究では、有機系構造体の形状制御を行い、それを鋳型・前駆体として用いて炭素化処理を行うことにより、エネルギー貯蔵・変換に適した形状、構造及び活性サイトを有する炭素系材料を合成し、エネルギー貯蔵・変換効率の大幅な向上を目的とする。水熱反応を利用して、モリブデン酸ナトリウムと硝酸コバルトとの反応により、一次元モリブデン酸コバルトナノロッドを合成した。これを原料として、メタノール/水/トリエチルアミン(H2O/CH3OH/TEA)混合溶液中で、配位子2-メチルイミダゾール（2-methylimidazole (MeIM)）との反応により、モリブデン酸イオンが配位した中空型一次元ZIFナノロッド構造体を合成した。さらに、アルゴン雰囲気下で、高温処理することにより、炭素化させた。電子顕微鏡解析を行うことにより、得られた炭素材料は中空型一次元ナノロッド構造を有することが分かった。HAADF-STEM及び元素マッピング解析により、コバルト及びモリブデンは一次元カーボンナノロッド構造体に均一に分散されていることが明らかになった。合成された、コバルト及びモリブデンが均一に分散し、窒素ドープした中空型一次元カーボンナノロッドを電極触媒として水電解水素発生反応に用いた結果、高い性能を示すことを見出した。

The solution of the problem of insufficient natural resources and global warming, science and technology for the strong social needs, high efficiency, storage and transformation of materials technology development problems have a means to solve This study aims at the synthesis of carbon-based materials with appropriate shape, structure and activity, including shape control, precursor and carbonization treatment. Hydrothermal reaction is used to synthesize nitric acid and nitric acid. The synthesis of the ligand 2-methylimidazole (MeIM) in a mixed solution of H2O/CH3OH and TEA was carried out. In the evening, the weather conditions, the high temperature, the high temperature. Electron micro-mirror analysis of carbon materials and hollow primary element structure HAADF-STEM and elemental analysis of the structure of the first element of the uniform dispersion The results of the reaction of water electrolysis and water production were shown in the following ways: uniform dispersion, high performance, and high purity.