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月刊ファインケミカル 2012年8月号

【特集】エネルギー分野で活躍する添加剤

商品コード: F1208

  • 発行日: 2012年7月15日発行
  • 価格(税込): 7,560 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0913-6150

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目次

【特集】エネルギー分野で活躍する添加剤

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固体色素増感太陽電池の開発-添加剤による性能向上に着目して-
The Development of Dye‒sensitized Solid‒state Solar Cells:The Effect of
Additives on Improved Performance

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昆野昭則(静岡大学 創造科学技術大学院 教授)

 色素増感太陽電池では,電解液および腐食性のヨウ素を使用することの問題点が指摘さ
れており,電解液部分を不揮発化および固体化することで,この課題が解決できると考え
られる。本稿では,色素増感太陽電池の固体化について,その変換効率および耐久性に大
きな影響を及ぼす添加剤としてのチオシアン酸塩型溶融塩について記述する。

【目次】
1.はじめに
2.ヨウ化銅をp‒型半導体層とする固体型色素増感太陽電池
3.ヨウ化銅層の形成とチオシアン酸イミダゾリウム添加効果
4. チオシアン酸銅をp‒型半導体層とする固体型色素増感太陽電池:
  電気伝導度向上による光電変換効率の向上
5.おわりに

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鎖状スルホンを用いた色素増感太陽電池用電解液における各種添加剤の効果
Effect of Various Additives on Linear Sulfone Electrolytic Solution for
Dye‒sensitized Solar Cells

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梁田風人(日本カーリット(株) R&D センター)
千葉一美(日本カーリット(株) 戦略推進本部 新商品開発室 副課長)

 非劇物かつ高沸点・低揮発性で電気化学的にも安定な鎖状スルホンは,色素増感太陽電
池に高い耐久性を付与できることから,実用化を果たすうえできわめて有望な溶媒であ
る。セル性能の向上を目的に種々の添加剤を検討した結果,従来のニトリル電解液とは異
なる添加剤が適しており,ニトリル電解液よりも優れた変換効率を得ることに成功した。

【目次】
1.はじめに
2.色素増感太陽電池の仕組みと特徴
3.電解液について
4.既存電解液の課題
5.鎖状スルホンの物性
6.鎖状スルホン電解液における既存添加剤の効果
6.1 ヨウ化リチウム
6.2 塩基性添加剤(tBP,NMBI)
6.3 グアニジンチオシアネート
7.EiPS 電解液に適した添加剤の探索
7.1 塩基性添加剤
7.2 ホウ酸エステル
7.3 副溶媒
8.鎖状スルホン電解液とMPN 電解液との比較
9.おわりに

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ナトリウムイオン電池用添加剤:フルオロエチレンカーボネート
An Electrolyte Additive for Na‒ion Batteries:Fluoroethylene Carbonate

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駒場慎一(東京理科大学 理学部 応用化学科)
藪内直明(東京理科大学 理学部 応用化学科)
石川 徹(東京理科大学 理学部 応用化学科)
村田 渉(東京理科大学 理学部 応用化学科)
伊藤淳史(日産自動車(株))
大澤康彦(日産自動車(株))

 われわれはリチウムを利用しない常温で動作可能な蓄電池系の実現をめざし,資源量が
豊富なナトリウムを利用することでレアメタルフリー構成を実現する“ナトリウムイオン
二次電池”の研究を行っている。しかし,ナトリウムを可逆的に脱挿入可能な正極・負極
材料は限られており,その長寿命化が大きな課題であった。本稿では,ナトリウムイオン
電池用正極・負極の長寿命化をめざした電解液添加剤に関する研究について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.FEC 添加剤の炭素負極への効果
2.1 炭素負極
2.2 電解液依存性
2.3 ハードカーボン負極上に生成するSEI
2.4 電解液添加剤
2.5 FEC によるハードカーボン負極の表面改質
2.6 ナトリウム金属に対するFEC の効果
3.NaNi1/2Mn1/2O2 正極に対するFEC の効果
4.レアメタルフリーなナトリウムイオン二次電池
5.おわりに

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リチウムイオン電池用水系バインダーの開発
Development of Waterborne Binder for LIB

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山田欣司(特別研究室・四日市 リサーチフェロー)

 LIB はIT 機器の普及により需要が拡大してきたが,スマートフォン,自動車用途など
のアプリケーションの広がりにより急成長すると予測されている。バインダーは電池に占
める比率は小さいが重要性が増している。本稿では負極用および正極用バインダーの特徴
および特性について報告する。

【目次】
1.はじめに
2.水系バインダーの特徴
3.バインダーと電池特性の関係
4.水系正極バインダー
5.おわりに

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高性能・高信頼性キャパシター-高エネルギー密度化への取り組みと添加剤の効果-
Electric Double Layer Capacitor with High Performance and High Reliability:
Approach to Higher Energy Density with and without Additives

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直井勝彦(東京農工大学 大学院 工学研究院 応用化学部門)
米倉大介(東京農工大学 大学院 工学研究院 応用化学部門)
長野有紀(東京農工大学 大学院 工学研究院 応用化学部門)

 電気二重層キャパシターの市場を拡大していくためにはエネルギー密度の向上が必須で
ある。本稿では電気二重層キャパシターのエネルギー密度を向上させるいくつかの取り組
みを紹介する。特に,高容量,高作動電圧化のために検討されている電極材料や電解液,
高性能・高信頼性の取り組みとして開発された添加剤について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.エネルギー密度向上と耐電圧
3.高作動電圧化を支配する要因
4.高エネルギー密度化と要素技術
4.1 活性炭の高容量化
4.2 ナノカーボンによる高容量化
4.3 電解液の耐電圧化
5.添加剤によるキャパシターの高性能化・高付加価値化
5.1 活性炭負極におけるアルカリ抑制効果
5.2 難燃性の付与
6.おわりに

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プロトン伝導性ハイブリッド材料の開発と今後の展望
Development of Proton Conducting Hybrid Materials for
Intermediate‒Temperature Fuel Cells

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春日敏宏(名古屋工業大学 大学院 工学研究科 未来材料創成工学専攻 教授

 100~200 ℃かつ無加湿で作動する燃料電池は,家庭用据え置き型電源や自動車,コジ
ェネシステムなどへの応用が期待されている。これに対応できる新しいプロトン伝導性電
解質が開発の鍵となっている。本稿では,筆者らが検討している,メタリン酸亜鉛ガラス
とイミダゾール系分子の反応を利用した新しいプロトン伝導性ハイブリッド材料の作製,
および無機ナノ粒子添加複合化による伝導性の向上策について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.イミダゾールとリン酸亜鉛ガラスとの反応により得られるハイブリッド材料
3.ハイブリッド材料の耐水性改善
4.今後の展望―ハイブリッド材料へのナノ粒子添加複合効果

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連載講座 高活性安定化添加剤の創造と開発をめざして(16)

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フェノールの特徴を活用する活性化
Activation of Phenols utilizing their Characteristics

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大勝靖一(工学院大学名誉教授)

 フェノール系酸化防止剤は一般に思われているよりもはるかに多くの未解決な問題を有
している。すでに筆者らが新たに発見したo‒,m‒,p‒置換基効果に基づいて高活性な,
ときに新用途を含むフェノールの開発できることを提示した。今回はこれを総括するとと
もに,フェノールの特徴を生かした,たとえば電子移動によるペルオキシラジカル捕捉に
着目したフェノール活性化助剤について,またフェノールのn,kinh の特性を活用する高
活性化フェノール混合物の設計法について詳しく説明する

【目次】
1.はじめに
2.置換基による活性化
3.トコフェロールの活性化助剤の開発
3.1 フェノールとドデシルアミンとの相互作用
3.2 α‒トコフェロールとヘテロ原子を有する化合物との相互作用
3.3 活性化助剤の将来
4.フェノールの長所を引き出す活性化
4.1 kinhの相乗作用
4.2 n の相乗作用
4.3 フェノール組み合わせ物の相乗効果
4.4 酷似する生体内フェノール相乗効果
5.おわりに

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連載 触媒からみる化学工業の未来(40)
燃料電池触媒

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室井高城(アイシーラボ 代表;早稲田大学 招聘研究員;神奈川大学 非常勤講師)

【目次】
1.はじめに
2.リン酸型燃料電池
3.PEFC
3.1 燃料ガス
3.2 PEFC 電極触媒
3.3 電極の製法
3.4 Pt の削減
4.SOFC
5.PEFC とSOFC の違い
6.おわりに

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ケミカルプロフィル

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イソステアリルアルコール
(Isostearyl alcohol)

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【目次】
(1) 概 要
(2) 毒 性
(3) 製 法
(4) 生 産
(5) 需 要
(6) 価 格

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イソフタロニトリル
(Isophthalonitrile)

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【目次】
(1) 概 要
(2) 毒 性
(3) 製 法
(4) 生 産
(5) 需 要
(6) 価 格

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ニュースダイジェスト

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