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バッテリー電極用に開発された高電導の多孔性金属フィルム

by admin

それは面倒な課題ですが、技術者達はバッテリーの電極や燃料電池 の触媒用の多孔性金属フィルムを構築しようと期待をかけています。それは高電導性で電気を転送する為に化学反応の表面積を得るために役立つものです。今年の多孔性金属フィルムを作る方法は、コーネル大学の化学者が開発した以前の方法より100倍優れた導電性があります。この新しい技術で様々な金属ナノ構造体が、バイオ医療への応用や工学技術の為に作られる可能性が出てきました。

'Tunable' metal nanostructures for fuel cells, batteries and solar energy

ワシントン大学工学教授のウルリッヒ・ウィズナー氏によると、ナノ構造では非常に制御されており、機能性や構成も確立しているそうです。新しい方法の基本は化学者によく知られているゾルゲル法です。特定のケイ素化合物は、ナノメートルスケールの孔が蜂の巣状になっている二酸化ケイ素構造(ガラス)に入り込む溶媒と混合されます。研究者にとっての課題は、多孔性構造の良質な電動体を作るために金属を加える事でした。10年ほど前、 電気を生成するためにウィズナー氏の研究グループはコーネル大学燃料電池研究所と共同で、燃料分子のプロトンを引き出せる触媒を使ってゾルゲル法を試みましたが、金属の添加量が多かったためにゾルゲル法が妨げられました。さらに高電導の金属が必要でした。

この時、金属原子にシリカ分子を連結するためにアミノ酸を使うという発想が、当時ウィズナー氏のグループの博士課程の学生で、今はノースイースタン大学の研究者であるウォーレン氏が思いつきました。アミノ酸分子の両端が金属とシリカ分子其々を引き付けると気が付いたのです。大幅に導電率を上げる前にこれまで以上の金属と、シリカ、金属、炭素のナノ構造体 に、結果は直ぐに表れました。シリカとカーボンを全て取り除くと多孔性金属が残りました。シリカ金属構造は燃料電池にみられる高温でもその形状を維持し、シリカのみを除去すると炭素金属複合体が残り、他の可能性としては大きい孔が出来るかもしれません。

Via: コーネル大学

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