JP2007160151A - 反応方法及びこの方法で得られた金属酸化物ナノ粒子、またはこの金属酸化物ナノ粒子を担持したカーボン及びこのカーボンを含有する電極、並びにこれを用いた電気化学素子。 - Google Patents

反応方法及びこの方法で得られた金属酸化物ナノ粒子、またはこの金属酸化物ナノ粒子を担持したカーボン及びこのカーボンを含有する電極、並びにこれを用いた電気化学素子。 Download PDF

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Abstract

【課題】 液相反応において反応を促進させ、さらにその反応を用いて金属酸化物ナノ粒子及び金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させたカーボンを形成し、このカーボンを含有する電極、及びこの電極を用いた電気化学素子を提供する。
【解決手段】 上記課題を解決するために、化学反応の過程で、旋回する反応器内で反応物にずり応力と遠心力を加えて、化学反応を促進させる。また、この反応を用い、化学反応の過程で、旋回する反応器内で反応物にずり応力と遠心力を加えて生成した金属酸化物ナノ粒子と、旋回する反応器内でずり応力と遠心力を加えて分散したカーボンとからなる、金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させたカーボンを作成し、これを電極として用いた電気化学素子は高出力、高容量特性を有している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液相反応による不溶性生成物の生成が促進される化学反応方法に関し、さらにはこの方法によって得られたナノ粒子またはナノ粒子を担持したカーボン、このカーボンを含有する電極、及びこの電極を用いた電気化学素子に関する。
従来より、加水分解反応、酸化反応、重合反応、縮合反応等、液相反応において金属酸化物、金属水酸化物などの不溶性生成物を生成する反応方法が知られているが、このような反応方法としては、ゾル−ゲル法が代表的である。しかしながら、このゾル−ゲル法は金属塩の加水分解反応、重縮合反応等によるものであり反応速度は遅く、均一な生成物を得ることができない。その問題点を解決する方法として、触媒を用いて反応を促進する方法が知られている。このほか、反応性のよい反応物を用いたり（特許文献１）、撹拌方法を改善した例（特許文献２）がある。
さらに、このような液相反応によって生成される水酸化金属水和物が電気エネルギー貯蔵素子として用いられる試みがある（特許文献３）
特開平８−２３９２２５号公報 特開１１−６０２４８号公報 特開２０００−３６４４１号公報
しかしながら、このような方法によっても反応を促進することができず、結果として均一な生成物を得ることができないという問題点があった。また、電気エネルギー貯蔵素子として好適なナノ粒子とすることができないという問題点があった。そこで、本発明は、従来にない液相反応において反応を促進する方法を提供し、さらにはこの反応方法を用いて作成した、金属酸化物ナノ粒子および電気化学素子用電極材として用いられるこの金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させたカーボン、ならびにこの電極を用いた電気化学素子を提供することを目的とする。
本発明の反応方法は、化学反応の過程で、旋回する反応器内で反応物にずり応力と遠心力を加えて化学反応を促進することを特徴としている。この反応方法においては、反応物にずり応力と遠心力の双方の機械的エネルギーが同時に加えられることによって、このエネルギーが化学エネルギーに転化することによるものと思われるが、従来にない速度で化学反応を促進させることができる。
さらに、この反応は、旋回する反応器内で反応物を含む薄膜を生成し、この薄膜にずり応力と遠心力を加えることによって、薄膜内の反応物に大きなずり応力と遠心力が加わり、さらに化学反応を促進することができる。
そして、このような化学反応を促進させるには、外筒と内筒の同心円筒からなり、内筒の側面に貫通孔を備えるとともに、外筒の開口部にせき板を配置してなる反応器において、内筒の旋回による遠心力によって内筒内の反応物を内筒の貫通孔を通じて外筒の内壁面に移動させ、外筒の内壁面に反応物を含む薄膜を生成するとともに、この薄膜にずり応力と遠心力を加えることによって実現することができる。
ここで、薄膜の厚みを５ｍｍ以下とすることによって本発明の反応方法の効果を高めることができる。
また、反応器の内筒内の反応物に加えられる遠心力を１５００Ｎ（ｋｇｍｓ−２）以上とすることによって、本発明の反応方法の効果を高めることができる。
このような本発明の化学反応は金属塩の加水分解反応または縮合反応に用いることができる。
以上の化学反応によって、金属酸化物ナノ粒子を形成することができる。
また、本発明のカーボンは、化学反応の過程で、旋回する反応器内で反応物にずり応力と遠心力を加えて生成した金属酸化物ナノ粒子と、旋回する反応器内でずり応力と遠心力を加えて分散したカーボンとからなり、金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させたカーボンであることを特徴としている。このような金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させたカーボンは、金属酸化物ナノ粒子の生成とともにこの金属酸化物ナノ粒子とカーボンが均一分散され、反応終了とともにカーボンの表面に金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させた状態となって形成される。
このカーボンは前述した本発明の反応方法によって、反応物とカーボンを混合した状態で、反応させると同時に分散させることによって作成することができる。
このカーボンは電気化学素子用電極材料として用いることができる。この電極はナノ化しているため、比表面積が格段に拡大しているので、リチウムイオンの貯蔵電極として用いた場合には出力特性が向上し、プロトンの貯蔵電極として用いた場合には容量特性が向上する。
したがって、この電極を用いることによって、高出力、高容量特性を有する電気化学素子を得ることができる。
以上のように、本発明の化学反応方法は、ずり応力と遠心力の双方が同時に反応物に加えられることによって、この機械的エネルギーが反応に必要な化学エネルギーに転化することによるものと思われるが、従来にない速度で化学反応が進行する。この方法を金属塩の加水分解、縮合反応に適用することによって、反応が瞬時に進行して金属酸化物ナノ粒子を生成することができる。
さらに、この化学反応過程で、反応物にカーボンを添加することにすることによって、金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させたカーボンを得ることができ、このカーボンを電極として用いることによって、高出力、高容量特性を有する電気化学素子を実現すことができる。
以下に本発明について、さらに詳細に説明する。
本発明の化学反応方法は、例えば図１に示すような反応器を用いて行うことができる。図１に示すように、反応器は開口部にせき板１−２を有する外筒１と貫通孔２−１を有し旋回する内筒２からなる。この反応器の内筒内部に反応物を投入し、内筒を旋回することによってその遠心力で内筒内部の反応物が内筒の貫通孔を通って外筒の内壁１−３に移動する。この時反応物は内筒の遠心力によって外筒の内壁に衝突し、薄膜状となって内壁の上部へずり上がる。この状態では反応物には内壁との間のずり応力と内筒からの遠心力の双方が同時に加わり、薄膜状の反応物に大きな機械的エネルギーが加わることになる。この機械的なエネルギーが反応に必要な化学エネルギー、いわゆる活性化エネルギーに転化するものと思われるが、短時間で反応が進行する。
この反応において、薄膜状であると反応物に加えられる機械的エネルギーは大きなものとなるため、薄膜の厚みは５ｍｍ以下、好ましくは２．５ｍｍ以下、さらに好ましくは１．０ｍｍ以下である。なお、薄膜の厚みはせき板の幅、反応液の量によって設定することができる。
また、本発明の反応方法は反応物に加えられるずり応力と遠心力の機械的エネルギーによって実現できるものと考えられるが、このずり応力と遠心力は内筒内の反応物に加えられる遠心力によって生じる。したがって、本発明に必要な内筒内の反応物に加えられる遠心力は１５００Ｎ（ｋｇｍｓ−２）以上、好ましくは７００００Ｎ（ｋｇｍｓ−２）以上、さらに好ましくは２７００００Ｎ（ｋｇｍｓ−２）以上である。
以上の本発明の反応方法は液相反応であれば、加水分解反応、酸化反応、重合反応、縮合反応等様々な反応に適用することができる。
なかでも、従来ゾル−ゲル法で行われていた金属塩の加水分解反応、縮合反応よる金属酸化物の生成に適用することによって、均一な金属酸化物ナノ粒子を形成することができる。
金属酸化物の金属としては、Li, Al, Si, P, B, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Nb, Mo, Ru, Pb, Ag, Cd, In, Sn, Sb, W, Ce等を挙げることができる。 酸化物としては、例えばMxOz、AxMyOz、Mx(DO4)y、AxMy(DO4)z（M:金属元素 A：アルカリ金属又はランタノイド元素 D: Be, B, Si, P, Ge等 ）で表される酸化物であり、これらの固溶体とすることもできる。
以上の金属酸化物ナノ粒子は電気化学素子用電極に好適な活物質として作用する。すなわち、ナノ粒子化することによって比表面積が格段に拡大して、出力特性、容量特性が向上する。
さらに、このような金属塩の加水分解反応、縮合反応よる金属酸化物の生成反応において、反応過程でカーボンを加えることによって、金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させたカーボンを得ることができる。すなわち、図１の反応器の内筒の内部に金属塩とカーボンを投入して、内筒を旋回して金属塩とカーボンを混合、分散する。さらに内筒を旋回させながら水酸化ナトリウムなどの触媒を投入して加水分解、縮合反応を進行させ、金属酸化物を生成するとともに、この金属酸化物とカーボンを分散状態で、混合する。反応終了とともに、金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させたカーボンを形成することができる。
ここで用いるカーボンとしては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、無定形炭素、炭素繊維、天然黒鉛、人造黒鉛、活性炭、メソポーラス炭素等を挙げることができ、これらの複合材を用いることもできる。
以上の金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させたカーボンは場合によっては焼成して、バインダーと混錬、成型し、電気化学素子の電極、すなわち電気エネルギー貯蔵用電極とすることができるが、この電極は高出力特性、高容量特性を示す。
ここで、この電極を用いることができる電気化学素子は、リチウムイオンを含有する電解液を用いる電気化学キャパシタ、電池、水系の電解液を用いる電気化学キャパシタ、電池である。すなわち、本発明の電極は、リチウムイオン、プロトンのレドックス反応を行うことができる。さらに金属種および酸化還元電位の異なる対極の選択によって、負極、正極として作動する。したがって、リチウムイオンを含有する電解液または水系の電解液を用い、対極として活性炭、リチウムがレドックス反応するカーボン、プロトンがレドックス反応する高分子、さらにはリチウムまたはプロトンがレドックス反応する金属酸化物を用いることによって、電気化学キャパシタ、電池を構成することができる。
以下に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
旋回反応器の中に40mlのイソプロピルアルコール、1.25ｇのチタンテトラブトキシド、1gのケッチェンブラック（ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製、商品名：ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ、空隙率７８Ｖｏｌ．％、一次粒子径４０ｎｍ、平均二次粒径３３７．８ｎｍ）を加え、反応器の中でこれらを撹拌した。さらに、1gの水を添加して、６６,０００Ｎ（ｋｇｍｓ−２）の遠心力で１０分間、内筒を旋回して外筒の内壁に反応物の薄膜を形成するとともに、反応物にずり応力と遠心力を加えて化学反応を促進させ、酸化チタニウムナノ粒子を高分散担持させたケッチェンブラックを得た。
得られた酸化チタニウムナノ粒子を高分散担持させたケッチェンブラックをフィルターフォルダーに通してろ過し、１００℃で６時間乾燥することにより、酸化チタニウムのナノ粒子がケッチェンブラックの内表面に高分散担持している構造体を得た。図２にこの構造体のＴＥＭ像を示す。図２においては、一次粒子径１〜１０ｎｍの酸化チタニウムナノ粒子がケッチェンブラックに高分散担持していることが分かる。
（実施例２）
ケッチェンブラックに変えて、１ｇのカーボンナノチューブ（株式会社ジェムコ製）を用いて、実施例１と同様にして、酸化チタニウムナノ粒子を高分散担持させたカーボンナノチューブを得た。酸化チタニウムナノ粒子の一次粒子径は１〜１０ｎｍであった。
（実施例３）
イソプロピルアルコール、チタンテトラブトキシド、ケッチェンブラックに変えて、40mlの水、1.965ｇの塩化ルテニウム、1ｇのカーボンナノチューブ（株式会社ジェムコ製）を用いて、実施例１と同様にして、酸化ルテニウムナノ粒子を高分散担持させたカーボンナノチューブを得た。図３にこの構造体のＴＥＭ像を示す。図３においては、一次粒子径１〜１０ｎｍの酸化ルテニウムナノ粒子がケッチェンブラックに高分散担持していることが分かる。
（比較例）
従来のゾル−ゲル法によって、すなわち本発明の化学反応を行わず、実施例１と同様にして、酸化チタニウム粒子が担持したケッチェンブラックを得た。酸化チタニウム粒子の一次粒子径は１０〜５０ｎｍであった。
以上の結果から、比較例では１０〜５０ｎｍにまで粒子成長して反応が終了しているが、実施例は１〜１０ｎｍ粒子成長した時点で反応が終了しており、本発明の反応方法によって従来にない液相反応の促進が実現されていることが明らかである。
実施例１、２、比較例で得られたサンプルについて400℃窒素雰囲気で12時間熱処理を行なった。熱処理したサンプルはバインダーと混合した後成形し、SUSメッシュに圧着することによって電極とした。この電極を真空乾燥した後、対極には金属リチウムを用い、電解液には1MLiPF6/EC-DEC(1:1vol%)を用いてセルを作製し、充放電挙動及びレート特性を調べた。結果を図４及び図５に示す。
図４から、実施例１、実施例２の電極は、1.75〜2.0Ｖ付近にプラトーを持つ。これはTi(III)からTi(IV)の酸化還元に対応しており、この電極が電気化学素子用エネルギー貯蔵酸化物複合電極として作動できることを示している。
図５から、実施例１、実施例２の電極は、比較例１と比べ高い電流においても高い容量保持率を示しており、高出力電気化学素子用電極として有効である。
本発明の反応に用いる反応器の１例である。 実施例１において得られた酸化チタニウムナノ粒子を高分散担持させたケッチェンブラックのＴＥＭ像である。 実施例３において得られた酸化ルテニウムナノ粒子を高分散担持させたカーボンナノチューブのＴＥＭ像である。 実施例１、２の充放電挙動を示す図である。 実施例１、２、比較例のレート特性を示す図である
符号の説明
１ 外筒
１−２ せき板
１−３ 内壁
２ 内筒
２−１ 貫通孔

Claims (12)

  1. 化学反応の過程で、旋回する反応器内で反応物にずり応力と遠心力を加えて、化学反応を促進させる反応方法。
  2. 化学反応の過程で、旋回する反応器内で反応物とカーボンにずり応力と遠心力を加えて、化学反応を促進させると同時に生成物とカーボンを分散させる反応方法。
  3. 旋回する反応器内で反応物を含む薄膜を生成し、この薄膜にずり応力と遠心力を加えて、化学反応を促進させる請求項１〜２に記載の反応方法。
  4. 前記反応器が、外筒と内筒の同心円筒からなり、内筒の側面に貫通孔を備えるとともに、外筒の開口部にせき板を配置してなり、内筒の旋回による遠心力によって内筒内の反応物を内筒の貫通孔を通じて外筒の内壁面に移動させ、外筒の内壁面に反応物を含む薄膜を生成するとともに、この薄膜にずり応力と遠心力を加えて化学反応を促進させる請求項３記載の反応方法。
  5. 前記薄膜が５ｍｍ以下である請求項３〜４に記載の反応方法。
  6. 前記反応器の内筒内の反応物に加えられる遠心力が１５００Ｎ（ｋｇｍｓ−２）以上である請求項４〜５に記載の反応方法。
  7. 化学反応が金属塩の加水分解反応および／または縮合反応である請求項１〜６に記載の反応方法。
  8. 請求項１〜７記載の反応方法によって、形成した金属酸化物ナノ粒子。
  9. 化学反応の過程で、旋回する反応器内で反応物にずり応力と遠心力を加えて生成した金属酸化物ナノ粒子と、旋回する反応器内でずり応力と遠心力を加えて分散したカーボンとからなり、金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させたカーボン。
  10. 請求項２〜７記載の反応方法で反応させて作成した、請求項９記載の金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させたカーボン。
  11. 請求項９〜１０記載の金属酸化物ナノ粒子を高分散担持させたカーボンを含有する電極。
  12. 請求項１１記載の電極を用いた電気化学素子。
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EP06833830.0A EP2027916B1 (en) 2005-12-09 2006-11-30 Reaction method, metal oxide nanoparticles or carbon carrying the nanoparticles, obtained by the method, electrodes containing the carbon, and electrochemical devices with the electrodes
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WO (1) WO2007066581A1 (ja)

Cited By (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008270795A (ja) * 2007-03-28 2008-11-06 Nippon Chemicon Corp 反応方法及びこの方法で得られた金属酸化物ナノ粒子、またはこの金属酸化物ナノ粒子を担持したカーボン及びこのカーボンを含有する電極並びにこの電極を用いた電気化学素子
WO2010013487A1 (ja) * 2008-07-31 2010-02-04 昭和電工株式会社 電気化学キャパシタ用の負極層の製造方法
JP2010225590A (ja) * 2010-03-31 2010-10-07 Nippon Chemicon Corp 金属酸化物ナノ粒子を高分散担持したカーボン、このカーボンを含有する電極材料、この電極材料を用いた電極及び電気化学素子
WO2011040022A1 (ja) 2009-09-30 2011-04-07 日本ケミコン株式会社 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池
JP2011071064A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Iwate Univ 非水電解質二次電池用負極および該負極を備えた非水電解質二次電池
WO2011122046A1 (ja) 2010-03-31 2011-10-06 日本ケミコン株式会社 チタン酸リチウムナノ粒子、チタン酸リチウムナノ粒子とカーボンの複合体、その製造方法、この複合体からなる電極材料、この電極材料を用いた電極、電気化学素子及び電気化学キャパシタ
WO2011122047A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-06 日本ケミコン株式会社 金属酸化物ナノ粒子とカーボンの複合体、その製造方法、この複合体を用いた電極及び電気化学素子
JP2011216749A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Nippon Chemicon Corp 電気化学キャパシタ
JP2012502467A (ja) * 2008-09-08 2012-01-26 ナンヤン テクノロジカル ユニヴァーシティー 電極材料としてのナノ粒子修飾ナノ構造材料およびその製造方法
KR101110297B1 (ko) * 2007-08-06 2012-02-14 연세대학교 산학협력단 나노복합체, 그의 제조 방법 및 상기를 포함하는 커패시터
WO2012026544A1 (ja) * 2010-08-26 2012-03-01 宇部興産株式会社 微細な炭素繊維と複合化されたリチウムチタン複合酸化物電極材料
WO2012115206A1 (ja) * 2011-02-23 2012-08-30 日本ケミコン株式会社 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池
WO2012133599A1 (ja) * 2011-03-28 2012-10-04 国立大学法人東京農工大学 マンガン化合物とカーボン複合体、その製造方法、この複合体を用いた電極及び電気化学素子
JP2012204332A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology リチウム硫黄電池用正極材料、リチウム硫黄電池、並びに、複合体及びその製造方法
JP2012209032A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Toray Ind Inc 金属化合物−導電剤複合体およびそれを用いてなるリチウム二次電池、および金属化合物−導電剤複合体の製造方法
JP2013073854A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Nippon Chemicon Corp チタン酸リチウムとカーボンナノファイバーとの複合体、その製造方法、この複合体を用いた電極及び電気化学素子
WO2013062126A1 (ja) 2011-10-29 2013-05-02 日本ケミコン株式会社 シート状複合体、その製造方法、この複合体を用いた電極及び電気化学素子
WO2014034696A1 (ja) 2012-09-03 2014-03-06 日本ケミコン株式会社 金属酸化物と導電性カーボンとの複合材料の製造方法
WO2014034933A1 (ja) 2012-09-03 2014-03-06 日本ケミコン株式会社 リチウムイオン二次電池用電極材料、この電極材料の製造方法、及びリチウムイオン二次電池
WO2014077247A1 (ja) 2012-11-13 2014-05-22 日本ケミコン株式会社 電極材料の製造方法、電極材料及び該電極材料を備えた蓄電デバイス
JP2014099295A (ja) * 2012-11-13 2014-05-29 Nippon Chemicon Corp リチウムイオン二次電池用電極材料、この電極材料の製造方法、及びリチウムイオン二次電池
JP2014107033A (ja) * 2012-11-23 2014-06-09 Nippon Chemicon Corp リチウムイオン二次電池用電極材料、リチウムイオン二次電池用電極材料の製造方法、及びリチウムイオン二次電池
JP2014229830A (ja) * 2013-05-24 2014-12-08 日本ケミコン株式会社 蓄電デバイスの電極材料及びその製造方法
JP2015005721A (ja) * 2013-02-20 2015-01-08 日本ケミコン株式会社 電極、その電極を用いた電気二重層キャパシタ、及び電極の製造方法
US9005814B2 (en) 2010-05-04 2015-04-14 Nippon Chemi-Con Corporation Lithium titanate crystal structure, composite of lithium titanate crystal structure and carbon, method of production thereof, and electrode and electrochemical element employing said composite
JP2015207469A (ja) * 2014-04-21 2015-11-19 国立大学法人北海道大学 金属含有ナノ粒子の製造方法
US9299977B2 (en) 2011-10-29 2016-03-29 Nippon Chemi-Con Corporation Manufacturing method of electrode material
WO2016098371A1 (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 日本ケミコン株式会社 金属化合物粒子群の製造方法、金属化合物粒子群及び金属化合物粒子群を含む蓄電デバイス用電極
JP2016115912A (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 日本ケミコン株式会社 金属化合物粒子群の製造方法、金属化合物粒子群及び金属化合物粒子群を含む蓄電デバイス用電極
JP2016119459A (ja) * 2010-03-31 2016-06-30 日本ケミコン株式会社 金属酸化物ナノ粒子とカーボンの複合体、その製造方法、この複合体を用いた電極及び電気化学素子
US9843037B2 (en) 2012-09-28 2017-12-12 Nippon Chemi-Con Corporation Electrode material and manufacturing method thereof
JP2018501644A (ja) * 2014-11-18 2018-01-18 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 多孔性の相互接続された波状カーボンベースネットワーク（ｉｃｃｎ）複合材料
US10655020B2 (en) 2015-12-22 2020-05-19 The Regents Of The University Of California Cellular graphene films
US10847852B2 (en) 2014-06-16 2020-11-24 The Regents Of The University Of California Hybrid electrochemical cell
US10892109B2 (en) 2016-01-22 2021-01-12 The Regents Of The University Of California High-voltage devices
US10938032B1 (en) 2019-09-27 2021-03-02 The Regents Of The University Of California Composite graphene energy storage methods, devices, and systems
US10938021B2 (en) 2016-08-31 2021-03-02 The Regents Of The University Of California Devices comprising carbon-based material and fabrication thereof
US11004618B2 (en) 2012-03-05 2021-05-11 The Regents Of The University Of California Capacitor with electrodes made of an interconnected corrugated carbon-based network
US11062855B2 (en) 2016-03-23 2021-07-13 The Regents Of The University Of California Devices and methods for high voltage and solar applications
US11097951B2 (en) 2016-06-24 2021-08-24 The Regents Of The University Of California Production of carbon-based oxide and reduced carbon-based oxide on a large scale
US11133134B2 (en) 2017-07-14 2021-09-28 The Regents Of The University Of California Simple route to highly conductive porous graphene from carbon nanodots for supercapacitor applications
US11397173B2 (en) 2011-12-21 2022-07-26 The Regents Of The University Of California Interconnected corrugated carbon-based network

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007160151A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 K & W Ltd 反応方法及びこの方法で得られた金属酸化物ナノ粒子、またはこの金属酸化物ナノ粒子を担持したカーボン及びこのカーボンを含有する電極、並びにこれを用いた電気化学素子。
EP2069733A4 (en) * 2006-10-02 2013-07-10 Nanomaterials Tech Pte Ltd PROCESS FOR PRODUCING MICROPARTICLES AND PRECIPITATION NANOPARTICLES
KR101042613B1 (ko) * 2007-06-22 2011-06-20 주식회사 엘지화학 우수한 전기전도성의 음극재 및 이를 포함하는 고출력이차전지
US20100129713A1 (en) * 2008-10-06 2010-05-27 Rachid Yazami Carbon-Coated Fluoride-Based Nanomaterials for Anode Applications
JP2010212309A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Nippon Chemicon Corp 電極材料及びこの電極材料を含有する電極
FR2968006B1 (fr) 2010-11-26 2012-12-21 Michelin Soc Tech Bande de roulement de pneumatique
PL3134932T3 (pl) 2014-04-25 2022-01-17 South Dakota Board Of Regents Elektrody o dużej pojemności
JP5965015B2 (ja) * 2015-03-23 2016-08-03 日本ケミコン株式会社 チタン酸リチウム結晶構造体
CN105206431B (zh) * 2015-10-12 2017-10-10 中国林业科学研究院木材工业研究所 电极材料的制备方法和由其制备的电极材料
JP2019501099A (ja) 2015-12-01 2019-01-17 コーニング インコーポレイテッド ガラスウェブ分離装置および方法
AU2018367058A1 (en) * 2017-11-15 2020-06-18 Flinders University Devices and methods for thin film chemical processing
US10468674B2 (en) 2018-01-09 2019-11-05 South Dakota Board Of Regents Layered high capacity electrodes
CN108503728A (zh) * 2018-03-01 2018-09-07 戴永俊 一种利用甩桶加速的肝素钠生产洗脱罐
CN110787683A (zh) * 2019-10-22 2020-02-14 安徽省卡乐优文化用品有限公司 一种水彩颜料生产搅拌装置
CN111992119A (zh) * 2020-08-18 2020-11-27 安徽稳易达智能设备技术有限公司 一种用于固体物料的定量包装智能设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000123876A (ja) * 1998-10-13 2000-04-28 Hosokawa Micron Corp リチウムイオン電池材料の製造方法
WO2003081331A1 (fr) * 2002-03-22 2003-10-02 Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Procede de production de microcapsules renfermant une dispersion particulaire electrophoretique, microcapsule renfermant une dispersion particulaire electrophoretique et support d'affichage reversible contenant ces microcapsules
JP2005129507A (ja) * 2003-10-02 2005-05-19 Jfe Chemical Corp 燃料電池セパレータ用黒鉛質粉末および燃料電池セパレータ
JP2005169315A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Hosokawa Funtai Gijutsu Kenkyusho:Kk 合成粉体製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3194540A (en) * 1961-07-28 1965-07-13 Liberty Nat Bank And Trust Com Homogenizing apparatus
JP2628594B2 (ja) 1994-03-25 1997-07-09 工業技術院長 ゾルゲル法によるガラスの製造法
US6683783B1 (en) * 1997-03-07 2004-01-27 William Marsh Rice University Carbon fibers formed from single-wall carbon nanotubes
JP3668360B2 (ja) 1997-08-06 2005-07-06 オリンパス株式会社 ゾルゲル法によるガラスの製造方法
JP3256801B2 (ja) * 1998-06-12 2002-02-18 特殊機化工業株式会社 高速攪拌機
JP2000036441A (ja) 1998-07-17 2000-02-02 Fuji Electric Co Ltd 電気エネルギー貯蔵素子およびその製造方法
TWI263675B (en) * 2004-12-15 2006-10-11 Ind Tech Res Inst Process for preparing nanofluids with rotation packed bed reactor
JP2007160151A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 K & W Ltd 反応方法及びこの方法で得られた金属酸化物ナノ粒子、またはこの金属酸化物ナノ粒子を担持したカーボン及びこのカーボンを含有する電極、並びにこれを用いた電気化学素子。
EP2069733A4 (en) * 2006-10-02 2013-07-10 Nanomaterials Tech Pte Ltd PROCESS FOR PRODUCING MICROPARTICLES AND PRECIPITATION NANOPARTICLES
US8374537B2 (en) * 2008-03-13 2013-02-12 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus, protectant applicator and process cartridge
EP2287234B1 (en) * 2008-05-21 2016-03-23 Asahi Kasei Chemicals Corporation Cellulose powder having excellent segregation preventive effect, and compositions thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000123876A (ja) * 1998-10-13 2000-04-28 Hosokawa Micron Corp リチウムイオン電池材料の製造方法
WO2003081331A1 (fr) * 2002-03-22 2003-10-02 Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Procede de production de microcapsules renfermant une dispersion particulaire electrophoretique, microcapsule renfermant une dispersion particulaire electrophoretique et support d'affichage reversible contenant ces microcapsules
JP2005129507A (ja) * 2003-10-02 2005-05-19 Jfe Chemical Corp 燃料電池セパレータ用黒鉛質粉末および燃料電池セパレータ
JP2005169315A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Hosokawa Funtai Gijutsu Kenkyusho:Kk 合成粉体製造方法

Cited By (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008270795A (ja) * 2007-03-28 2008-11-06 Nippon Chemicon Corp 反応方法及びこの方法で得られた金属酸化物ナノ粒子、またはこの金属酸化物ナノ粒子を担持したカーボン及びこのカーボンを含有する電極並びにこの電極を用いた電気化学素子
KR101110297B1 (ko) * 2007-08-06 2012-02-14 연세대학교 산학협력단 나노복합체, 그의 제조 방법 및 상기를 포함하는 커패시터
WO2010013487A1 (ja) * 2008-07-31 2010-02-04 昭和電工株式会社 電気化学キャパシタ用の負極層の製造方法
US9096431B2 (en) 2008-09-08 2015-08-04 Nanyang Technological University Nanoparticle decorated nanostructured material as electrode material and method for obtaining the same
JP2012502467A (ja) * 2008-09-08 2012-01-26 ナンヤン テクノロジカル ユニヴァーシティー 電極材料としてのナノ粒子修飾ナノ構造材料およびその製造方法
JP2011071064A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Iwate Univ 非水電解質二次電池用負極および該負極を備えた非水電解質二次電池
JP2011253620A (ja) * 2009-09-30 2011-12-15 K & W Ltd 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池
WO2011040022A1 (ja) 2009-09-30 2011-04-07 日本ケミコン株式会社 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池
CN102576867A (zh) * 2009-09-30 2012-07-11 日本贵弥功株式会社 负极活性物质电极、该负极活性物质的制造方法、及使用了该负极活性物质的锂离子二次电池
JP2011216749A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Nippon Chemicon Corp 電気化学キャパシタ
WO2011122046A1 (ja) 2010-03-31 2011-10-06 日本ケミコン株式会社 チタン酸リチウムナノ粒子、チタン酸リチウムナノ粒子とカーボンの複合体、その製造方法、この複合体からなる電極材料、この電極材料を用いた電極、電気化学素子及び電気化学キャパシタ
JP2010225590A (ja) * 2010-03-31 2010-10-07 Nippon Chemicon Corp 金属酸化物ナノ粒子を高分散担持したカーボン、このカーボンを含有する電極材料、この電極材料を用いた電極及び電気化学素子
US9287553B2 (en) 2010-03-31 2016-03-15 Nippon Chemi-Con Corporation Composite of metal oxide nanoparticles and carbon, method of production thereof, electrode and electrochemical element employing said composite
US9296623B2 (en) 2010-03-31 2016-03-29 Nippon Chemi-Con Corporation Lithium titanate nanoparticles, composite of lithium titanate nanoparticles and carbon, method of production thereof, electrode material consisting of said composite, electrode, electrochemical element, and electrochemical capacitor employing said electrode material
WO2011122047A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-06 日本ケミコン株式会社 金属酸化物ナノ粒子とカーボンの複合体、その製造方法、この複合体を用いた電極及び電気化学素子
JP2011251889A (ja) * 2010-03-31 2011-12-15 Nippon Chemicon Corp 金属酸化物ナノ粒子とカーボンの複合体、その製造方法、この複合体を用いた電極及び電気化学素子
JP2016119459A (ja) * 2010-03-31 2016-06-30 日本ケミコン株式会社 金属酸化物ナノ粒子とカーボンの複合体、その製造方法、この複合体を用いた電極及び電気化学素子
KR101846587B1 (ko) * 2010-03-31 2018-04-06 닛뽄 케미콘 가부시끼가이샤 금속 산화물 나노 입자와 카본의 복합체, 그의 제조 방법, 이 복합체를 이용한 전극 및 전기 화학 소자
US10109431B2 (en) 2010-03-31 2018-10-23 Nippon Chemi-Con Corporation Composite of metal oxide nanoparticles and carbon, method of production thereof, electrode and electrochemical element employing said composite
US9368793B2 (en) 2010-05-04 2016-06-14 Nippon Chemi-Con Corporation Lithium titanate crystal structure, composite of lithium titanate crystal structure and carbon, method of production thereof, and electrode and electrochemical element employing said composite
US9005814B2 (en) 2010-05-04 2015-04-14 Nippon Chemi-Con Corporation Lithium titanate crystal structure, composite of lithium titanate crystal structure and carbon, method of production thereof, and electrode and electrochemical element employing said composite
JP2012048963A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Ube Ind Ltd 微細な炭素繊維と複合化されたリチウムチタン複合酸化物電極材料
WO2012026544A1 (ja) * 2010-08-26 2012-03-01 宇部興産株式会社 微細な炭素繊維と複合化されたリチウムチタン複合酸化物電極材料
US9190660B2 (en) 2010-08-26 2015-11-17 Ube Industries, Ltd. Lithium—titanium complex oxide electrode material conjugated with fine carbon fiber
JP6124784B2 (ja) * 2011-02-23 2017-05-10 日本ケミコン株式会社 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池
WO2012115206A1 (ja) * 2011-02-23 2012-08-30 日本ケミコン株式会社 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池
JPWO2012115206A1 (ja) * 2011-02-23 2014-07-07 日本ケミコン株式会社 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池
JP2014028707A (ja) * 2011-03-28 2014-02-13 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology マンガン化合物とカーボン複合体、その製造方法、この複合体を用いた電極及び電気化学素子
JP2012204332A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology リチウム硫黄電池用正極材料、リチウム硫黄電池、並びに、複合体及びその製造方法
WO2012133599A1 (ja) * 2011-03-28 2012-10-04 国立大学法人東京農工大学 マンガン化合物とカーボン複合体、その製造方法、この複合体を用いた電極及び電気化学素子
JP2012209032A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Toray Ind Inc 金属化合物−導電剤複合体およびそれを用いてなるリチウム二次電池、および金属化合物−導電剤複合体の製造方法
JP2013073854A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Nippon Chemicon Corp チタン酸リチウムとカーボンナノファイバーとの複合体、その製造方法、この複合体を用いた電極及び電気化学素子
US9299977B2 (en) 2011-10-29 2016-03-29 Nippon Chemi-Con Corporation Manufacturing method of electrode material
WO2013062126A1 (ja) 2011-10-29 2013-05-02 日本ケミコン株式会社 シート状複合体、その製造方法、この複合体を用いた電極及び電気化学素子
US11397173B2 (en) 2011-12-21 2022-07-26 The Regents Of The University Of California Interconnected corrugated carbon-based network
US11257632B2 (en) 2012-03-05 2022-02-22 The Regents Of The University Of California Capacitor with electrodes made of an interconnected corrugated carbon-based network
US11004618B2 (en) 2012-03-05 2021-05-11 The Regents Of The University Of California Capacitor with electrodes made of an interconnected corrugated carbon-based network
US11915870B2 (en) 2012-03-05 2024-02-27 The Regents Of The University Of California Capacitor with electrodes made of an interconnected corrugated carbon-based network
KR102110777B1 (ko) * 2012-09-03 2020-05-14 닛뽄 케미콘 가부시끼가이샤 리튬 이온 이차 전지용 전극 재료, 이 전극 재료의 제조 방법, 및 리튬 이온 이차 전지
US10374222B2 (en) 2012-09-03 2019-08-06 Nippon Chemi-Con Corporation Electrode material for lithium ion secondary batteries, method for producing electrode material for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
KR20150052844A (ko) 2012-09-03 2015-05-14 닛뽄 케미콘 가부시끼가이샤 리튬 이온 이차 전지용 전극 재료, 이 전극 재료의 제조 방법, 및 리튬 이온 이차 전지
WO2014034696A1 (ja) 2012-09-03 2014-03-06 日本ケミコン株式会社 金属酸化物と導電性カーボンとの複合材料の製造方法
US9859035B2 (en) 2012-09-03 2018-01-02 Nippon Chemi-Con Corporation Process for producing composite material of metal oxide with conductive carbon
WO2014034933A1 (ja) 2012-09-03 2014-03-06 日本ケミコン株式会社 リチウムイオン二次電池用電極材料、この電極材料の製造方法、及びリチウムイオン二次電池
US9843037B2 (en) 2012-09-28 2017-12-12 Nippon Chemi-Con Corporation Electrode material and manufacturing method thereof
WO2014077247A1 (ja) 2012-11-13 2014-05-22 日本ケミコン株式会社 電極材料の製造方法、電極材料及び該電極材料を備えた蓄電デバイス
JP2014099301A (ja) * 2012-11-13 2014-05-29 Nippon Chemicon Corp 電極材料の製造方法、電極材料及び該電極材料を備えた蓄電デバイス
JP2014099295A (ja) * 2012-11-13 2014-05-29 Nippon Chemicon Corp リチウムイオン二次電池用電極材料、この電極材料の製造方法、及びリチウムイオン二次電池
JP2014107033A (ja) * 2012-11-23 2014-06-09 Nippon Chemicon Corp リチウムイオン二次電池用電極材料、リチウムイオン二次電池用電極材料の製造方法、及びリチウムイオン二次電池
US9997301B2 (en) 2013-02-20 2018-06-12 Nippon Chemi-Con Corporation Electrode, electric double-layer capacitor using the same, and manufacturing method of the electrode
JP2015005721A (ja) * 2013-02-20 2015-01-08 日本ケミコン株式会社 電極、その電極を用いた電気二重層キャパシタ、及び電極の製造方法
JP2015005722A (ja) * 2013-02-20 2015-01-08 日本ケミコン株式会社 電極、その電極を用いた電気二重層キャパシタ、及び電極の製造方法
JP2014229830A (ja) * 2013-05-24 2014-12-08 日本ケミコン株式会社 蓄電デバイスの電極材料及びその製造方法
JP2015207469A (ja) * 2014-04-21 2015-11-19 国立大学法人北海道大学 金属含有ナノ粒子の製造方法
US11569538B2 (en) 2014-06-16 2023-01-31 The Regents Of The University Of California Hybrid electrochemical cell
US10847852B2 (en) 2014-06-16 2020-11-24 The Regents Of The University Of California Hybrid electrochemical cell
US11810716B2 (en) 2014-11-18 2023-11-07 The Regents Of The University Of California Porous interconnected corrugated carbon-based network (ICCN) composite
JP2018501644A (ja) * 2014-11-18 2018-01-18 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 多孔性の相互接続された波状カーボンベースネットワーク（ｉｃｃｎ）複合材料
US10734167B2 (en) 2014-11-18 2020-08-04 The Regents Of The University Of California Porous interconnected corrugated carbon-based network (ICCN) composite
US11398626B2 (en) 2014-12-16 2022-07-26 Nippon Chemi-Con Corporation Method of producing metal compound particle group, metal compound particle group, and electricity storage device electrode containing metal compound particle group
US10505187B2 (en) 2014-12-16 2019-12-10 Nippon Chemi-Con Corporation Method of producing metal compound particle group, metal compound particle group, and electricity storage device electrode containing metal compound particle group
JP2016115912A (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 日本ケミコン株式会社 金属化合物粒子群の製造方法、金属化合物粒子群及び金属化合物粒子群を含む蓄電デバイス用電極
WO2016098371A1 (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 日本ケミコン株式会社 金属化合物粒子群の製造方法、金属化合物粒子群及び金属化合物粒子群を含む蓄電デバイス用電極
JP2018188357A (ja) * 2014-12-16 2018-11-29 日本ケミコン株式会社 金属化合物粒子群の製造方法、金属化合物粒子群及び金属化合物粒子群を含む蓄電デバイス用電極
US11118073B2 (en) 2015-12-22 2021-09-14 The Regents Of The University Of California Cellular graphene films
US10655020B2 (en) 2015-12-22 2020-05-19 The Regents Of The University Of California Cellular graphene films
US11891539B2 (en) 2015-12-22 2024-02-06 The Regents Of The University Of California Cellular graphene films
US10892109B2 (en) 2016-01-22 2021-01-12 The Regents Of The University Of California High-voltage devices
US11842850B2 (en) 2016-01-22 2023-12-12 The Regents Of The University Of California High-voltage devices
US11062855B2 (en) 2016-03-23 2021-07-13 The Regents Of The University Of California Devices and methods for high voltage and solar applications
US11961667B2 (en) 2016-03-23 2024-04-16 The Regents Of The University Of California Devices and methods for high voltage and solar applications
US11097951B2 (en) 2016-06-24 2021-08-24 The Regents Of The University Of California Production of carbon-based oxide and reduced carbon-based oxide on a large scale
US10938021B2 (en) 2016-08-31 2021-03-02 The Regents Of The University Of California Devices comprising carbon-based material and fabrication thereof
US11791453B2 (en) 2016-08-31 2023-10-17 The Regents Of The University Of California Devices comprising carbon-based material and fabrication thereof
US11133134B2 (en) 2017-07-14 2021-09-28 The Regents Of The University Of California Simple route to highly conductive porous graphene from carbon nanodots for supercapacitor applications
US10938032B1 (en) 2019-09-27 2021-03-02 The Regents Of The University Of California Composite graphene energy storage methods, devices, and systems

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