セルロースナノクリスタル(CNC)を使って超低温で作動するスーパーキャパシタを開発

2021.3.16 

セルロースナノクリスタル(CNC)を主成分とした3Dプリンター用インクを使用して、多孔質カーボンエアロゲルを3D印刷し、それを凍結乾燥し、さらに表面を処理することによって、低温で電気の貯蔵が可能なスーパーキャパシタを製作することに成功したとのことです。UC Santa Crus(カリフォルニア大学サンタクルーズ校)のウェブサイトのUniversity Newsに3月10日に掲載された記事によりますと、この研究は同校の化学・生化学の教授であるYat Li教授らの研究グループによるもので、得られた材料は、格子状構造の500µmの細孔から、格子のバー内のナノメートルサイズの細孔まで、複数のレベルの細孔を持っていました。このマルチスケール多孔質ネットワークは、-70 Cの電極を介した適切なイオン拡散と電荷移動を維持し、低温スーパーキャパシタとして以前に報告されたよりも高いエネルギー貯蔵容量を実現しました。地球の極地や、月や火星などの宇宙空間は極寒の環境であるため、ここを探索するには、超低温で電気を迅速に貯蔵して供給することができる技術が必要です。NASAが火星探査で使用しているシステムでは、バッテリーが凍結しないようにするため、ヒーターを使っていますが、ヒーターを使うことで重量が増え、一定の電力を必要とするため、超低温で作動するキャパシタにはニーズがあります。

なおこの研究は、米国エネルギー省の資金を使って、同校とUCMercedなどの共同で行われたものです。詳しい内容は、同校のNewsをご覧ください。

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