ナノスペースカーボンの科学と工学、極限環境の電気化学

名古屋工業大学 川崎・石井研究室

実験装置・設備

粉末X線回折装置(Rigaku MiniFlex)

結晶構造を調べるのに使います。

顕微レーザーラマン分光光度計(Jasco NR-1100を改造)

1987年製のラマン分光装置を(株)ルシールに依頼して大幅に改造してもらったもの。 レーザー、分光器、検出器、試料台を交換し、光路を大幅に変更することで高性能化・省スペース化を実現しました。 大規模な改造を繰り返した結果、装置本来の姿を留めているのは顕微鏡部分のみです。

窒素吸着等温線測定装置(Shimadzu Gemini)

比表面積、細孔(メソ孔)分布、吸着等温線の測定に使います。

熱重量分析装置(Shimadzu TGA-50)

カーボンナノチューブの品質評価(触媒やアモルファスカーボンの含有量評価)などに使います。

ガスクロマトグラフ(Shimadzu GC-2014)

電気化学反応で発生したガスの分析に使います。

蛍光分光光度計(JASCO FP-8600)

蛍光材料の物性評価に使います。

4端子電気抵抗測定装置(Tsuruga Model:3565)

電気抵抗を測定するのに使用します。

ダイアモンドアンビルセル

高圧実験に使用します。写真の左下に2つある円柱状のものが本体で、この中にはダイヤモンドが2個入っています。 ダイヤモンド間に試料を挟んで押し付けることで超高圧を発生させます。セルの組み立てや圧力操作は、写真中央部の加圧装置付実体顕微鏡を使って行います。

ピストンシリンダー(トライエンジニアリング)

試料をペレット成形するのに使用します。

ポテンショ/ガルバノスタット1(Metrohm Autolab)

電気化学測定に使います。(交流インピーダンス測定に対応)

ポテンショ/ガルバノスタット2(Princeton Applied Research VersaSTAT3)

電気化学測定に使います。

ポテンショ/ガルバノスタット3(Toyo System TOSCAT-3200)

電池の充放電測定に使用します。(8chの同時測定が可能)

電気化学測定対応水晶振動子マイクロバランス(Seiko EG&G QCM922A; EC Frontier ECstat-301)

電気化学反応に伴う電極重量変化を高感度で測定することができます。左が小型のポテンショスタット(ECstat-301)、右が水晶振動子マイクロバランス(QCM922A)。

グローブボックス(美和製作所)※2台 [マニュアル]

高純度アルゴンガスを充填したグローブボックスです。リチウムイオン電池や電気二重層キャパシタ等、非水系溶媒を使用した電気化学セルの組み立て・測定に使用します。 ハーメチックシールを介して外部の電気化学測定装置と接続しており、グローブボックス内で電気化学測定が可能です。

温度-ガス可変対応電気化学測定システム

ポテンショスタットとガス配管を接続した恒温槽(Espec SU-241)です。ガス流量はマスフローコントローラーで精密制御可能で、複数ガス種の切り替え・混合に対応しています。 ポテンショスタット(上記Autolab)の動作、恒温槽の温度、ガス流量、および内部に設置したマグネチックスターラーのON/OFFをパソコンで統合的に制御するシステムを自作し、 様々な条件での電気化学測定が全自動でできるようになっています。

真空蒸着・スパッタ・CVD装置(Vacuum Device VE-3030CVD)

これ一台で真空蒸着、スパッタ、CVDが1台でできる便利な装置です。

小型遠心分離機(Hsiangtai MCD-2000)

卓上小型遠心分離機です。

超遠心分離機(日立工機 CP 70MX)

洗濯機のような見た目ですが、回転数が70,000rpmまで対応したすごい装置です。現在あるローターでは、最大270,000gまでだすことができます。カーボンナノチューブの分離等に使用します。

超音波ホモジナイザー(Branson Sonifier250)

カーボンナノチューブなどを溶液に分散するのに使用します。

機械式ホモジナイザー(SMT HG-92)

上記の超音波ホモジナイザーよりもマイルドな条件での分散が可能です。

ボールミル(Fritsch Pulverisette 7)

固体電解質等の調製に使用します。

真空ラインシステム(自作)

真空封管、真空加熱処理、ガス雰囲気炉、吸着前処理システム、熱分解CVDラインなど多目的の使用が可能な真空・ガスラインです。 写真の作業台には真空ポンプ5台、マスフローコントローラー4台、卓上電気炉4台、圧力計多数が組み込まれており、隣のラックに設置した電気炉群に配管を接続して拡張利用することも可能です。

高温雰囲気炉(Crystal System HF-1800-VI-S)

1800℃までの熱処理に対応した雰囲気炉です。上記真空ラインシステムと接続しており、様々なガスを流すことができます。

旋盤

電池セル等を自作するのに使用します。

ボール盤

電池セル等を自作するのに使用します。

フライス盤

電池セル等を自作するのに使用します。

スポット溶接機

電気化学セルの集電体や熱電対の製作・補修に使用します。

ロールプレス

電池・キャパシタ電極の作成に使用します。

コインセルかしめ機

電池のコインセルを制作するのに使用します。