○高比表面積／高吸着容量／高導電率と耐酸化性と柔軟性を併せ持つ

グラフェンメソスポンジの実力に迫る。

○カーボン材料開発に関わる方、グラフェンに興味のある方、

電池やキャパシタ、ヒートポンプ向けの新材料を探索されている方などにお勧めです！

3次元骨格をもつグラフェンの

合成・評価法から応用まで

≪ユニークな特徴を持つグラフェンメソスポンジの開発≫

【提携セミナー】

主催：株式会社情報機構

グラフェンが素晴らしい材料であることは広く知られているが、シート状物質であるグラフェンは量産すると必ず積層するため、固体表面に基づく機能は十分に発揮することができない。そこでグラフェンを自立する3次元骨格に仕立て上げ、多孔体とする検討が以前から活発になされている。「3次元グラフェン」、「多孔性グラフェン」と称する材料を報告する論文は数多く出版されているが、その多くは細孔壁が積層グラフェンであったり、欠陥を大量に含むグラフェンであるため、やはりグラフェン固有の特長を十分に引き出せていない。また、高品質なグラフェンで多孔体を形成しても、その細孔サイズが50 nmより大きいマクロ孔であると、吸着などナノ空間特有の機能が発揮できず、また嵩高い材料になってしまうので折角3次元のグラフェンを作ってもあまり旨味が無い。そこで我々のグループではこれらの問題を解決する新しい3次元グラフェン材料「グラフェンメソスポンジ」を開発している。グラフェンメソスポンジは高比表面積、高吸着容量、高導電率を持つだけでなく、単層カーボンナノチューブを上回る耐酸化性と柔軟性をもつ、非常にユニークな材料である。

本講演ではこのような3次元の高品質なグラフェン骨格を形成するための手法、3次元グラフェンの構造解析の手法を解説し、さらにグラフェンメソスポンジのユニークな特長や応用展開について解説する。

◆受講後、習得できること

• グラフェン系材料の知識
• 3次元のグラフェン材料の作り方
• 3次元グラフェン材料の分析手法
• カーボンのエッジサイトと劣化の関係
• 3次元グラフェン材料の応用用途
  など

◆受講対象者

• カーボン材料研究開発を始めたばかりの方から、ある程度の研究経験を経た方。
• グラフェン、酸化グラフェン、カーボンナノチューブといったナノカーボンの製造と応用に興味がある方。
• キャパシタ、リチウムイオン電池、燃料電池、その他電池のカーボン新素材をお探しの方。
• 新素材「グラフェンメソスポンジ」に興味がある方。
• 本テーマに興味のある方なら、どなたでも受講可能です。

◆必要な予備知識など

化学の基礎知識。高校卒業レベルの化学の知識。

担当講師

東北大学　材料科学高等研究所　教授　西原 洋知 先生

■ご略歴：
2005年（平成17年）3月　京都大学大学院 工学研究科 化学工学専攻 博士後期課程修了、博士(工学)
2005年（平成17年）4月　東北大学多元物質科学研究所助手に着任
2007年（平成19年）4月　東北大学多元物質科学研究所助教に名称替え
2011年（平成23年）8月　東北大学多元物質科学研究所准教授に着任
2020年（令和2年）4月　東北大学材料科学高等研究所教授に着任（多元物質科学研究所教授を兼任）～至現在
2013年（平成25年）10月～2017年3月　JSTさきがけ「超空間制御と革新的機能創成」研究員（兼任）
2016年（平成28年）9月　Kasetsart University 特別招聘教授（兼任）
2017年（平成29年）4月～2018年3月　University of Calgary 客員教授（兼任）
2022年2月、東北大学発ベンチャー企業「3DC」を設立。代表取締役CTO（兼務）

セミナープログラム（予定）

１．市販グラフェン材料の現状

２．3次元骨格をもつグラフェンの合成法
2.1　還元酸化グラフェンからの製法
2.2　多孔性金属へのCVD
2.3　金属酸化物を鋳型にした製法

３．金属酸化物を鋳型にした3次元グラフェンの合成
3.1　鋳型炭素化法
3.2　グラフェンメソスポンジの合成法
3.3　金属酸化物上におけるグラフェン成長のメカニズム

４．3次元グラフェン材料の構造評価
4.1　窒素吸着による多孔性、細孔構造の評価
4.2　X線回折、ラマン分光による結晶構造の評価
4.3　先端TPDによるエッジサイトの定量
4.4　熱重量分析による耐食性の評価
4.5　水銀圧中法による柔軟性の評価と、柔軟性多孔体の設計指針

５．グラフェンメソスポンジの蓄電・発電への応用
5.1　電気二重層キャパシタ
5.1.1　カーボンのエッジサイトと劣化の関係
5.1.2　グラフェンメソスポンジの性能評価
5.2　リチウムイオン電池
5.3　リチウム空気電池
5.4　固体高分子形燃料電池
5.5　新規発電デバイス

６．グラフェンメソスポンジのその他の分野への応用
6.1　ヒートポンプ
6.2　その他

７．グラフェンメソスポンジを社会実装する大学発ベンチャー企業のご紹介

８．まとめ

＜質疑応答＞

公開セミナーの次回開催予定

開催日

未定

開催場所

未定

受講料

未定

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については、こちらをご参照ください

備考

配布資料・講師への質問等について
●配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
（開催1週前～前日までには送付致します）。
＊準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
（土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）

●当日、可能な範囲で質疑応答も対応致します。
（全ての質問にお答えできない可能性もございますので、予めご容赦ください。）
●本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり
無断での録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止致します。

お申し込み方法

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