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。

即使是导电率低的金属氧化物，通过在导电性碳材料的表面高度分散负载超微粒子，也有可能发挥出作为电子材料的功能、表现电极催化活性等新的特性。发生。去年，我们使用将MoO_3负载在玻碳（GC）镜面的模型电极（MoO_3/GC）研究了具有低电导率但具有质子吸附和解吸能力的MoO_3电极的特性。今年，我们推出了三种不同BET表面积的炭黑：CB-1（BET表面积：29m^2/g）、CB-2（BET表面积：136m^2/g）和CB-3（ BET表面积：800m 2 测定使用2/g制造的MoO_3/CB电极的伪双层电容。结果发现，当负载的MoO_3量较小时，每个钼原子（此处为晶格中的离子）有一个或多个质子（最多约3个）参与所有负载的MoO_3的电荷积累。与使用模型电极获得的结果一致。此外，在本实验条件下，MoO_3分布在介孔内，减少了尺寸为30-100 nm的孔的比例。今年取得的成果可总结如下。 1)即使是MoO_3等导电率低的氧化物，只要在导电性高表面积碳材料的表面进行强界面复合化(高度分散负载)，也可以作为发挥MoO_3特性的电极使用。。该结果被认为适用于本研究中考虑的金属种类以外的金属种类。 2)通过MoO_3与大表面积炭黑的界面复合，利用MoO_3的质子吸附/脱附能力，可以开发用于大容量电化学电容器的电极。