精製単層カーボンチノチューブの電気化学的水素充放電容量

摘要

石油や天然ガスなどの化石燃料に替わる非化石燃料が求められている。 炭素系燃料の代わりとして水素は第一候補であるが,その貯蔵に問題がある。 カーボンナノチューブ,とりわけ，単層カーボンナノチューブ（SWNTs）が水素貯蔵材として注目を集めている。 この報告ではSWNTsによる電気化学的な水素の充放電容量について述べる。 SWNTsは，促進剤としてFeSを,触媒としてFe,Co,Ni(0.75,0.75,3atom％）を用いて水素アーク放電法によって作製した。 水素がチューブの内側に入れるように,SWNTsは以下のように精製,開口,切断した。 SWNTsをアルコールで1時間超音波処理し，空気中823Kで30分間酸化処理し,塩酸で24時間還流し,イオン交換水で洗浄した。一部のSWNTsはさらにアルゴンガス中1273Kで熱処理した。 TEM観測によりSWNTsの洗浄処理は有効でありタTGA測定よりSWNTsの純度は90wt％以上であることがわかった。 SWNTsの平均直径は比較的大きく1.85nmであった。