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マイクロとナノの複数の孔サイズを持つ多孔質材料の生産プロセスを確立 ~和紙を鋳型にした合金紙から高性能電極を作製~

JST戦略的創造研究推進事業の一環として、東北大学 原子分子材料科学高等研究機構(AIMR)の藤田 武志 准教授らは、太盛工業株式会社(大阪府寝屋川市)と共同で、マイクロメートル(マイクロは100万分の1)とナノメートル(ナノは10億分の1)のそれぞれのレベルで多孔質(ポーラス)構造を持つ階層的多孔質電極の大量生産プロセスを確立しました。

次世代の蓄电池や水素社会への実现に向けて、高性能なポーラス电极が望まれています。电极は、物质と电子やイオンを受け渡す重要な基干部品であり、燃料物质への変换やエネルギー贮蔵?放出などに応用されており、より高度な电极设计が求められています。マイクロポーラス金属は、気体や液体が通る际に损なう流体圧力(圧力损失)は少ない(速く流せる)のですが比表面积が小さいという问题があります。反対にナノポーラス金属)は、比表面积は大きいのですが、圧力损失が高く(速く流れにくい)、高速流体环境下での応用は限られています。従って、マイクロからナノにわたる高次の孔サイズを持つ多孔质材料が広く望まれていました。

今回、共同研究を通じて、太盛工业株式会社の培ってきた「和纸を鋳型にすることを特长とする粉末冶金法」から合金纸を作製し、それを东北大学が得意とする电気化学的手法「脱合金化法)」によって、マイクロからナノにわたる高次の孔サイズを持っている多孔质材料を作製することに成功しました。応用例として、阶层性ナノポーラスニッケルを本手法により作製し、高性能なスーパーキャパシタ)用电极になること、また、水の电気分解で必要な酸素発生电极としても高い性能を夸ることを立証しました。

本作製方法は、大量生产に适したプロセス(特许申请中)を採用しており、多様な合金系に适用できるため今后、燃料电池用电极、アルコール合成変换触媒といった幅広い用途?応用展开が期待できます。

本研究成果は、近日中にWiley-VCH社が発行するプレミアムオープンアクセス誌「Advanced Science」に正式掲載される予定です。

阶层构造を持った多孔质金属の作製方法

狈颈惭苍合金纸の外観
薄くて多孔质なので狈颈惭苍合金纸の下に置いた文字やロゴが透けて见える。

详细(プレスリリース本文)PDF

问い合わせ先

<研究に関すること>
藤田 武志(フジタ タケシ)
東北大学 原子分子材料科学高等研究機構(AIMR)
〒980-8577 宮城県仙台市青葉区片平2-1-1
罢别濒:022-217-5990
贵补虫:022-217-5955
贰-尘补颈濒:迟蹿耻箩颈迟补*飞辫颈-补颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)

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