炭素材料と金属酸化物との界面複合化

碳材料与金属氧化物的界面复合

基本信息

批准号：
11124219
负责人：
高須芳雄
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

電気伝導率の低い金属酸化物であっても、その超微粒子を電気伝導性炭素材料表面に高分散担持することによって、電子材料としての機能や電極触媒活性の発現など、新たな特性をひき出しうる可能性がある。昨年度には、電気伝導率は低いがプロトン吸・脱着能を有するMoO_3電極等の特性を、グラシーカーボン(GC)の鏡面にMoO_3を担持したモデル電極(MoO_3/GC)にて調べた。本年度は、BET表面積が異なる3種のカーボンブラック:CB-1(BET面積:29m^2/g)、CB-2(BET表面積:136m^2/g)、CB-3(BET表面積:800m^2/g)を用いて作製したMoO_3/CB電極について、疑似二重層容量を求めた。その結果、担持量が少ない場合には、担持した全てのMoO_3について、モリブデン1原子(ここでは格子中のイオン)当たり1個以上(最大3個程度)までプロトンが電荷蓄積に関与することがわかり、モデル電極で得られた知見と一致した。なお、本実験条件下ではMoO_3はメソ細孔内に分布し、サイズが30-100nmの細孔の割合を減少させていることが分かった。本年度得られた結果は次の如くにまとめられる。1)MoO_3のような電気伝導率が低い酸化物であっても、電気伝導性高表面積炭素材料表面に強固に界面複合化(高分散担持)すれば、MoO_3の特徴を活かした電極として利用できる。この結果は、本研究にてとりあげた金属種以外にもあてはまると考えられる。2)MoO_3と表面積の大きなカーボンブラックとの界面複合化により、MoO_3のプロトン吸・脱着能を利用して、大容量電気化学キャパシタ用電極を開発できる可能性がある。

即使金属氧化物的电导率低，也可以高度分散和支撑在电导导电碳材料表面上的超细颗粒，也可以实现新的特性，例如电子材料的功能以及电催化活性的发展。去年，使用模型电极（MOO_3/gc）检查了在草碳（GC）的镜面上携带MOO_3的模型电极（MOO_3/GC）检查的MOO_3电极的特性，但具有质子的吸附和解吸。今年，使用三个不同的BET表面积制成的MOO_3/CB电极确定模拟双层电容：CB-1（BET面积：29m^2/g），CB-2（BET表面积：136m^2/g）和CB-3（BET表面积：800m^2/g）。结果，当支撑量很小时，发现所有受支持的MOO_3（此处，晶格中的离子）涉及质子的电荷积累，最多可达一个或多个（最多三个）钼原子（在这里，在晶格中，离子，在晶格中），与模型电极所获得的发现一致。发现在实验条件下，MOO_3分布在中孔中，从而减少了30-100 nm的孔比例。今年获得的结果可以概括如下：1）即使在高电导电碳材料表面上使用具有低电导率（例如MOO_3）的氧化物（例如MOO_3），也可以用作使用MOO__3特性的电极。人们认为该结果适用于本研究中讨论的其他金属物种。 2）通过将MOO_3与碳黑与较大的表面积相结合，可以使用MOO_3的质子吸附和解吸能力来开发大容量电化学电容器的电极。