単分散カーボンナノ構造コロイド粒子の集合次元制御と応用

研究課題

研究責任者	田中俊輔関西大学, 環境都市工学部, 助教
研究期間 (年度)	2011
概要	電気二重層キャパシタの欠点であるエネルギー密度を改善するためには、均一なメソ細孔が規則的に配列した構造を特徴とする規則性メソポーラスカーボンが電極部材として有効である。本研究課題では、これまでメソポーラスカーボンの合成に必要とされてきた無機シリカ鋳型を用いない製造法の確立を目的とした。(1)サブミクロンオーダーの高単分散コロイド粒子の調製、(2)コロイド粒子を用いた階層構造の構築、(3)エネルギー密度の向上、の三点の目標に対して、(1) 200nm～1μmの粒子径制御と5%以下の分散度、(2)二次元粒子膜化と粒子群の離散的配列化、(3)～100F/gの高容量化を達成した。また、規則性メソ細孔が超高速イオン拡散を実現する反応場として有効であることを電気化学的測定により実験的に実証した。今後は、電極の実製造を重視したコスト性、拡張性に優れたプロセスに本手法を発展させ、規則性メソポーラスカーボンの製造をスケールアップしたい。