カーボンナノシートを簡易に合成、低コスト燃料電池への応用も期待

2018年08月02日

カテゴリ:
技術
資源・材料

1: 2018/07/12(木) 13:05:21.00 ID:CAP_USER

■物質・材料研究機構らは、新しい電子材料として期待されるカーボンナノシートの簡易合成手法を開発。
高価な白金を用いない燃料電池の触媒膜への応用などが期待できるという。

物質・材料研究機構（NIMS）は2018年7月、名古屋大学、東京大学と共同で、新しい電子材料として期待されるカーボンナノシートを、簡易に合成する手法を開発したと発表した。
高い導電性を生かした太陽電池やタッチパネル、高価な白金を用いない燃料電池の触媒膜への応用などが期待されるとしている。

　グラフェンに代表される、二次元状の炭素材料であるカーボンナノシートは、高い導電性や触媒機能も持つため、新しい電子材料や触媒膜として注目を集めている。高品質なカーボンナノシートを合成するためには炭素を多く含む分子を、ナノスケールで構造を制御しながら組み上げることが必要になる。しかし、そのためには高度な手法や高価な装置が必要であり、しかも最終段階において高温で焼成し炭素化する際にナノ構造が崩れてしまうという問題があった。

　研究グループが開発した手法は、ビーカーの水を撹拌（かくはん）して渦流を生じさせ、水面に輪状の炭素分子であるカーボンナノリングを展開し、しばらく静置させることで生じる自己組織化した薄膜を基板に写し取る。
これにより厚さ10nm（ナノメートル）未満かつ、100μm2にわたって均一な分子薄膜を得ることに成功した。

続きはソースで

■カーボンナノリングを用いたカーボンナノシートの合成
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1807/11/rk_180710_carbon01.jpg

http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1807/11/news040.html

引用元: ・【エネルギー】カーボンナノシートを簡易に合成、低コスト燃料電池への応用も期待[07/11]

カーボンナノシートを簡易に合成、低コスト燃料電池への応用も期待の続きを読む

タグ：: #カーボン; #電子; #合成; #燃料; #電池; #触媒; #グラフェン; #炭素; #分子; #撹拌

【エネルギー】バッテリーなしの電気スーパーカー、ランボルギーニとＭＩＴが開発へ

2017年11月15日

カテゴリ:
技術

1: 2017/11/08(水) 16:41:18.31 ID:CAP_USER

ニューヨーク（ＣＮＮＭｏｎｅｙ）イタリアの高級車メーカー、ランボルギーニが米マサチューセッツ工科大学（ＭＩＴ）と組んで、バッテリーをもたない電気スーパーカー「テルツォ・ミッレニオ」のコンセプト車を披露した。
同車はバッテリーの代わりにカーボンナノチューブ製の車体を「スーパーキャパシター」として利用し、バッテリーとは違う方法でエネルギーを蓄積・放出する。

ただしこれにはメリットと同時に重大なデメリットもある。
克服には何年もかかる見通しだが、その価値はあるとランボルギーニの研究開発責任者は説明する。
重くかさばる高性能バッテリーはスーパーカーには適さない。だが小型バッテリーでは消耗が早すぎて高い性能を維持できない。

続きはソースで

画像：ランボルギーニがＭＩＴと組んで、バッテリーをもたない電気スーパーカー「テルツォ・ミッレニオ」のコンセプト車を披露した
https://www.cnn.co.jp/storage/2017/11/08/08cfdc90de5f63cf55b960b65d99f422/lamborghini-terzo-millennio-2.jpg
https://www.cnn.co.jp/storage/2017/11/08/f869aab4f371a1c4dabc613d47451f9e/lamborghini-terzo-millennio-.jpg

ＣＮＮニュース
https://www.cnn.co.jp/business/35110058.html

引用元: ・【エネルギー】バッテリーなしの電気スーパーカー、ランボルギーニとＭＩＴが開発へ

【エネルギー】バッテリーなしの電気スーパーカー、ランボルギーニとＭＩＴが開発への続きを読む

タグ：: #イタリア; #ランボルギーニ; #車; #自動車; #バッテリー; #電気; #カーボン; #キャパシタ; #デザイン; #重量

名大チームがカーボンナノベルト合成に成功

2017年04月22日

カテゴリ:
物理
資源・材料

1: 2017/04/15(土) 00:08:44.83 ID:CAP_USER

名古屋大学の研究チームが、「カーボンナノベルト」と呼ばれる炭素分子の合成に世界で初めて成功したことが分かりました。

　カーボンナノベルトの合成に成功したのは、名古屋大学大学院理学研究科の伊丹健一郎教授の研究グループです。

　カーボンナノベルトは炭素原子が、丸いベルト状に連なった構造を持つ分子で、６０年程前に提唱され、
夢の分子として世界の科学者が合成に挑んできましたが、これまで成功していませんでした。

　　「新しい炭素が見つかると　新しい科学・技術への応用が開けると、歴史が証明している。
　　誰も予想していなかった物性、新機能が潜んでいるのではないかと、期待している」
　（名古屋大学大学院　伊丹健一郎教授）

　今回の合成成功で、次世代材料として注目される、カーボンナノチューブの高性能化にもつながることが期待されています。
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20170414-00002397-cbcv-sctch

引用元: ・【物理】名大チームがカーボンナノベルト合成に成功©2ch.net

名大チームがカーボンナノベルト合成に成功の続きを読む

タグ：: #名古屋大学; #カーボン; #ベルト; #炭素; #分子; #合成; #成功; #構造; #次世代; #性能

CO2から簡単にエタノールを生成する方法が偶然みつかる。常温反応で高効率、低コストが特長

2016年10月25日

カテゴリ:
科学

1: 2016/10/20(木) 17:47:17.26 ID:CAP_USER

CO2から簡単にエタノールを生成する方法が偶然みつかる。常温反応で高効率、低コストが特長 - Engadget Japanese
http://japanese.engadget.com/2016/10/18/co2/
Nano-spike catalysts convert carbon dioxide directly into ethanol | ORNL
https://www.ornl.gov/news/nano-spike-catalysts-convert-carbon-dioxide-directly-ethanol

米テネシー州のオークリッジ国立研究所の研究者が、意図せずして二酸化炭素(CO2)から非常に簡単にエタノールを生成する方法を発見したと発表しました。これまでは藻や光触媒などを利用する方法がありましたが、新しい方法ではナノサイズの銅とカーボン、窒素を用いる常温の反応だけでエタノールを作り出せます。

The journal ChemistrySelectに掲載された論文を超絶にざっくりと説明すると、その技術はシリコンの上に配置したナノサイズの銅と炭素に、ドーパントとなる窒素とわずかな電圧を供給するだけでCO2を溶かし込んだ水を63%という効率でエタノールに変換する連鎖反応を引き起こすことができるとのこと。

研究者らは燃焼で生じるCO2を分解する方法を調べていたものの、偶然にもエタノールが生成できたことに「とても意外だった」と述べています。

続きはソースで

CO2から簡単にエタノールを生成する方法が偶然みつかる。常温反応で高効率、低コストが特長の続きを読む

タグ：: #CO2; #二酸化炭素; #エタノール; #生成; #常温; #反応; #効率; #コスト; #カーボン; #銅

白金触媒の性能に迫る炭素複合材料の合成に成功　レアメタルを使わず燃料電池の低コスト化につながる

2016年08月08日

カテゴリ:
資源・材料

1: 2016/08/04(木) 12:24:47.14 ID:CAP_USER

白金触媒の性能に迫る炭素複合材料の合成に成功 | 芝浦工業大学
http://www.shibaura-it.ac.jp/news/2016/40160116.html
https://www.youtube.com/embed/q5ETlzs3gfU

芝浦工業大学(東京都港区/学長村上雅人)材料工学科の石﨑貴裕准教授は、ソリューションプラズマ処理を用い、窒素含有カーボン(NCNP)とカーボンナノファイバー(CNF)からなる「NCNP-CNFコンポジット材料」を新開発しました。

次世代電池として期待されている金属空気電池の開発や既存の燃料電池の高機能化に向け、白金等のレアメタルを使わない廉価な触媒の開発が求められています。今回、石﨑准教授は溶液中でプラズマを発生させることで2つのカーボン素材を複合化させ、両者の利点を併せ持つ炭素複合材料を創製しました。(特許出願中)

レアメタルを使わず常温環境下で合成でき、触媒性能も白金担持カーボンに近く、長期安定性とメタノールに対する耐久性にいたっては既存の白金担持カーボンより優れた性能を示します。今後、次世代燃料電池の正電極触媒として使用することで、エネファームのような家庭用燃料電池や電気自動車の低コスト化が進み、低炭素社会への一助となることが期待されます。

ポイント

1.白金担持カーボンと比較し、触媒能(電位)に差はあるものの、触媒活性(電流値)は同等レベル ※下記の図1、2参照
2.正極触媒として、白金担持カーボンより優れた長期安定性とメタノールに対する高耐久性がある ※下記の図3、4参照
3.特別な大規模設備を必要とせず、常温環境下のソリューションプラズマ処理で、安価に合成できる

続きはソースで

白金触媒の性能に迫る炭素複合材料の合成に成功　レアメタルを使わず燃料電池の低コスト化につながるの続きを読む

タグ：: #白金; #触媒; #次世代; #電池; #空気; #金属; #燃料; #レアメタル; #カーボン; #安定

４枚のウェハが取れる大口径・高品質太陽電池用シリコンインゴット単結晶の作製に成功

2015年11月24日

カテゴリ:
資源・材料
技術

1: 2015/11/17(火) 18:24:57.13 ID:???.net

機構報第1147号：４枚のウェハが取れる大口径・高品質太陽電池用シリコンインゴット単結晶の作製に成功
http://www.jst.go.jp/pr/info/info1147/index.html

ポイント
シリコン太陽電池は、より一層の高品質化と低コスト化が望まれている。
１枚の断面スライスから４枚のウェハを作製できるほど大口径のシリコン単結晶を作製した。
高効率太陽電池の作製コストの３割程度の削減が期待できる。

文部科学省革新的エネルギー研究開発拠点形成事業（ＪＳＴ受託事業）において、ＪＳＴの中嶋一雄　研究チームリーダーらは、標準的な５０ｃｍ径の石英ルツボから、４０ｃｍ径以上の高品質なシリコンインゴット注１）単結晶を作製することに、世界で初めて成功しました。

一般的に使用されている太陽電池の大半はシリコン太陽電池であり、その中核的な部材であるシリコン結晶については、より一層の結晶の高品質化と作製費の低コスト化が望まれていました。

本研究グループは、新しい結晶作製法であるＮｏｎｃｏｎｔａｃｔ　ｃｒｕｃｉｂｌｅ（ＮＯＣ）法注２）を採用しました。ＮＯＣ法には従来の４倍以上の面積のシリコン結晶が得られるという利点がある反面、温度が管理しづらいという課題がありましたが、２つのヒーターとカーボン製の保熱材の組み合わせによって、大きな結晶の成長に必要な広い低温領域注３）の確保を実現しました。これにより、標準的なサイズである５０ｃｍ径の石英ルツボを用いて、４０ｃｍ径以上のシリコンインゴット単結晶を作製することに成功しました。これは、今まで１枚の断面スライスからレギュラーサイズのウェハが１枚しか取れなかったところ、４枚取ることができるほどのサイズです。

本手法で作製したシリコン単結晶は、現在主流の作製法（ＣＺ法注４））と同程度の高効率太陽電池を高い歩留まりで実現できることも明らかになりました。

今後、結晶のさらなる高品質化を目指し、結晶欠陥の一種である転位注５）をゼロにする技術が確立すれば、最高レベルの変換効率注６）を持つシリコン太陽電池に適用できるウェハの作製コストについて３割程度の削減が期待できます。

本研究成果は、平成２７年１１月１７日（韓国時間）に、韓国・釜山で開催中のＰＶＳＥＣ－２５（第２５回太陽光発電国際会議）にて発表されます。

続きはソースで