イオン液体の炭素ナノ細孔との相互作用と電気化学吸脱着容量

离子液体与碳纳米孔的相互作用及电化学吸附/解吸能力

基本信息

批准号：
18045005
负责人：
白石壮志
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

イオン液体は、高い導電性に加え、不揮発性・難燃性を有するため、二次電池やキャパシタなどの蓄電デバイスの電解質として注目されている。一方、芳香族環を有するイオン液体はカーボンナノチューブと強い相互作用を示し、ゲル状炭素電解質ナノコンポジットを形成することが知られるようになった。このように、炭素六角網面(グラフェンレイヤー)と芳香族イオン液体との相互作用が注目されている。本研究ではこれを踏まえ、炭素六角網面を細孔側壁とする炭素ナノ細孔体へのイオン液体の電気化学的な吸脱着特性に注目することで、カーボンナノスペース中のイオン液体の物性の一端を明らかにすることを目的とした。本年度は、電気化学水晶振動子マイクロバランス法を用いて、代表的なイオン液体であるエチルメチルイミダゾリウムテトラフロオロホウ酸(EMImBF_4)中における活性炭ナノ繊維の分極に伴う電極重量変化について調べた。活性炭ナノ繊維とは、既存の活性炭と互角の比表面積(〜2000m^2g^<-1>)を有するミクロ孔の発達したカーボンナノファイバであり、ポリマーブレンド紡糸法によって調製される。溶媒のプロピレンカーボネート共存下では、EMIm^+カチオンならびにBF_4^-アニオンの吸脱着による電極重量変化が見られたが、純粋なEMImBF_4中では重量変化は極めて小さかった。このことは、純粋なEMImBF_4中では分極前に既に電極に吸着しているイオンが多く、幅広い電位範囲においてカチオンとアニオンの同時吸脱着が進行することを示唆しているものと思われる。

除了高电导率外，离子液体还具有非挥发性和阻燃性，并引起人们对储存设备（例如二级电池和电容器）的电解质的关注。另一方面，带有芳族环的离子液体作为碳纳米管具有很强的相互作用，并且已经众所周知会形成类似凝胶的木炭电解纳米蛋白石。这样，碳六角网（石墨烯层）和芳香离子液体之间的相互作用引起了人们的注意。基于这项研究，碳六边形网络是一个孔隙壁，并通过关注离子液体的电化学吸收到碳纳米孔中，这是碳纳米空间中离子液体的物理特性。澄清一端。今年，我们使用电化学晶体振动微量平衡法（一种典型的离子液体液体，一种典型的离子液体液体（EMIMBF_4）（EMIMBF_4）中，与活性碳纳米纤维的极化相关的电极重量变化（EMIMBF_4）是典型的离子液体。活性炭纳米纤维是一种发达的碳纳米纤维，带有微孔，具有相等表面积（〜2000m^2G^<-1>）的聚合物孔（〜2000m聚合物混合物旋转方法。在溶剂的丙烯碳酸盐共存下，由于EMIM^+阳离子和BF_4^-Anion的吸收性粘附而看到电极重量的变化，但是在纯EMIMBF_4中，重量变化极小。这可能表明，在纯emimbf_4中，有许多离子已经在极化之前吸附到电极中，并且同时吸收阳离子和阴离子将在广泛的潜在范围内进展。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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DOI：
发表时间：
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作者：
白石壮志
通讯作者：
白石壮志

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DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Electrochemistry 76(1)
影响因子：
0
作者：
白石壮志;杉本渉
通讯作者：
杉本渉

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富勒烯烟灰在离子液体中的电化学电容

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
白石壮志;杉本渉;白石壮志;白石壮志;白石壮志
通讯作者：
白石壮志

炭素電解質界面における電気二重層容量の電解質イオン依存性

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DOI：
发表时间：
2007
期刊：
炭素 2007(229)
影响因子：
0
作者：
白石壮志;杉本渉;白石壮志
通讯作者：
白石壮志

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离子液体中活性碳纳米纤维的双电层电容：EMImBF_4，电化学

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Electrochemistry 75(8)
影响因子：
0
作者：
白石壮志;杉本渉;白石壮志;白石壮志
通讯作者：
白石壮志

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