均一なナノ空間を反応場としたハイブリッド炭素ナノ材料の設計と開発

均一なナノ空間を反応場としたハイブリッド炭素ナノ材料の設計と開発
東北大多元研・京谷グループ
材料合成の反応場をナノメーターレベルで制御することで、高度に構造制御されたハイブ
リッド炭素材料を高性能電池や水素ガス貯蔵剤、バイオセンサーなどへ応用する研究を行う
■ ゼオライト鋳型炭素によるエネルギー貯蔵
高容量・高出力電気二重層キャパシタ
(EDLC)電極の開発
電解液
集電体
ナノ細孔
(1.2 nm)
活物質
垂直配向一次元ナノ細孔燃料電池電極
H2
空気
H+
EDLC
e- 白金
O2
H2O
Nafion膜
炭素
炭素被覆アルミニウム
陽極酸化皮膜 O2, H2Oパスの効率化による電極性能向上
Power
e-
O2
H2
H2ボンベ
H2O
燃料電池自動車
ゼオライト鋳型炭素
■ 大面積をもつ炭素被覆メソポーラス構造
を利用したデバイス応用
水素吸蔵材料の開発
均一サイズのナノ細孔をもつ超高表面積物質
「ゼオライト鋳型炭素」によるエネルギー貯蔵
炭素被覆三次元多孔質薄膜電極
酵素固定化
高感度、高速応答性
バイオセンサーへ応用
炭素被覆メソポーラスシリカ薄膜
均一炭素被覆された規則的な多孔質
材料を用いた高性能電極