JP2012224530A - 基板複合体、カーボンナノチューブ複合体、エネルギーデバイス、電子機器および輸送デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板複合体が、基板と、前記基板の少なくとも一方の表面に配置された粒子群を有する層と、を備え、前記層は、遷移金属及びアルカリ金属を含む。また、カーボンナノチューブ複合体は、前記基板複合体と、前記粒子群に一端が接続されている複数本のカーボンナノチューブと、を有する。
【選択図】図1
Description
また本発明は、前記エネルギーデバイスと駆動部とを備え、前記エネルギーデバイスから前記駆動部に電流が供給される、輸送デバイスにも関する。
[基板複合体]
まず、本実施形態による基板複合体の構造について説明する。
次に、本実施形態による基板複合体の製造方法について説明する。
本実施の形態では、カーボンナノチューブ複合体の構造及びその製造方法について説明する。
本実施の形態では、カーボンナノチューブ複合体を電極体として含む、少なくとも一対の電極体を捲回して含む捲回型構造のエネルギーデバイス20について説明する。ここで、カーボンナノチューブ複合体とは、本発明の実施の形態の基板複合体表面にカーボンナノチューブの一端が接続されている形態を意味する。
まず、基板複合体の製造手順を説明する。
触媒金属含有粒子群が形成された各基板複合体の表面を、走査型電子顕微鏡(SEM)により観察した。
上で得られたSEM写真に基づき、触媒金属含有粒子群による基板表面の被覆率を算出した。当該被覆率は、微粒子円面積/基板面積により示されるもので、解析ソフトWinROOF(三谷商事株式会社)を用いて導き出した。
次に、カーボンナノチューブ複合体の製造手順を説明する。
カーボンナノチューブが表面に形成された複合体の断面をSEMにより観察した。
12 触媒金属含有粒子群
13 基板
14 バッファ層
15 金属コア
16 界面活性体
17 カーボンナノチューブ複合体
18 カーボンナノチューブ
20 エネルギーデバイス
21 エネルギーデバイス素子
22 陽極側リード線
23 陽極
24 陰極側リード線
25 陰極
26 セパレータ
27 封口部材
28 金属ケース
30 携帯電話
40 自動車
Claims (25)
- 基板と、前記基板の少なくとも一方の表面に配置された粒子群を有する層と、を備え、前記層は、遷移金属及びアルカリ金属を含む、基板複合体。
- 前記アルカリ金属がナトリウムである、請求項1記載の基板複合体。
- 前記層を構成する全元素に対する前記アルカリ金属のモル濃度が0.1%以上5%以下である、請求項1又は2記載の基板複合体。
- 前記層を構成する全元素に対する前記アルカリ金属のモル濃度が0.1%以上20%以下である、請求項1又は2記載の基板複合体。
- 前記層をX線光電子分光法で分析した場合の全元素に対する前記アルカリ金属のモル濃度が0.1%以上5%以下である、請求項1又は2記載の基板複合体。
- 前記層をX線光電子分光法で分析した場合の全元素に対する前記アルカリ金属のモル濃度が0.1%以上20%以下である、請求項1又は2記載の基板複合体。
- 前記粒子群は、アルカリ金属を含まず遷移金属、遷移金属の化合物または遷移金属の合金から構成される複数の遷移金属粒子と、遷移金属を含まずアルカリ金属から構成される複数のアルカリ金属粒子とを含み、
前記層は、2つの前記遷移金属粒子の間に、1以上の前記アルカリ金属粒子が配置されることで構成される、請求項1〜6のいずれかに記載の基板複合体。 - 前記粒子群は、1つの粒子の中に遷移金属とアルカリ金属の双方を含む複合粒子を含む、請求項1〜6のいずれかに記載の基板複合体。
- 前記遷移金属が、鉄、コバルト、及びニッケルからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1〜8のいずれかに記載の基板複合体。
- 表面にカーボンナノチューブを形成するための基板複合体であって、
前記基板複合体は、基板と、前記基板の少なくとも一方の表面に配置された触媒粒子群を有する触媒層と、を備え、
前記触媒層は、遷移金属及びアルカリ金属を含む、基板複合体。 - 前記アルカリ金属がナトリウムである、請求項10記載の基板複合体。
- 前記触媒層を構成する全元素に対する前記アルカリ金属のモル濃度が0.1%以上5%以下である、請求項10又は11記載の基板複合体。
- 前記触媒層を構成する全元素に対する前記アルカリ金属のモル濃度が0.1%以上20%以下である、請求項10又は11記載の基板複合体。
- 前記触媒層をX線光電子分光法で分析した場合の全元素に対する前記アルカリ金属のモル濃度が0.1%以上5%以下である、請求項10又は11記載の基板複合体。
- 前記触媒層をX線光電子分光法で分析した場合の全元素に対する前記アルカリ金属のモル濃度が0.1%以上20%以下である、請求項10又は11記載の基板複合体。
- 前記触媒粒子群は、アルカリ金属を含まず遷移金属、遷移金属の化合物または遷移金属の合金から構成される複数の遷移金属粒子と、遷移金属を含まずアルカリ金属から構成される複数のアルカリ金属粒子とを含み、
前記触媒層は、2つの前記遷移金属粒子の間に、1以上の前記アルカリ金属粒子が配置されることで構成される、請求項10〜15のいずれかに記載の基板複合体。 - 前記触媒粒子群は、1つの粒子の中に遷移金属とアルカリ金属の双方を含む複合粒子を含む、請求項10〜15のいずれかに記載の基板複合体。
- 前記遷移金属が、鉄、コバルト、及びニッケルからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項10〜17のいずれかに記載の基板複合体。
- 請求項10〜18のいずれかに記載の基板複合体と、
前記触媒粒子群に一端が接続されている複数本のカーボンナノチューブと、を有する、カーボンナノチューブ複合体。 - 前記基板が、金属基板又は半導体基板である、請求項19記載のカーボンナノチューブ複合体。
- 前記基板が、アルミニウム基板である、請求項19記載のカーボンナノチューブ複合体。
- 正極と負極からなる少なくとも一対の電極体を含み、前記正極及び前記負極の少なくとも1つが、請求項19〜21のいずれかに記載のカーボンナノチューブ複合体である、エネルギーデバイス。
- 前記エネルギーデバイスは、電気二重層キャパシタ、擬似容量キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、又は、リチウムイオン2次電池である、請求項22記載のエネルギーデバイス。
- 請求項22又は23に記載のエネルギーデバイスと電気回路とを備え、前記エネルギーデバイスから前記電気回路に電流が供給される、電子機器。
- 請求項22又は23に記載のエネルギーデバイスと駆動部とを備え、前記エネルギーデバイスから前記駆動部に電流が供給される、輸送デバイス。
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