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研究テーマ

リチウム二次電池正極劣化の機構解明と抑制

◆2001(平成13)年度ノート⇒#201@ノート; ◆2000(平成12)年度ノート⇒#222@ノート; ◆1999(平成11)年度ノート⇒#216@ノート; ○立花和宏らは、2000年に千葉で開催された2000年電気化学秋季大会においてリチウム電池駆動用電解液中でのアルミニウムの不働態化-皮膜生成機構-について報告している⇒#67@学会;。 ○佐藤幸裕らは、2000年に千葉で開催された2000年電気化学秋季大会においてリチウム電池駆動用電解液中でのアルミニウムの不働態化-水分の影響-について報告している⇒#68@学会;。 ○佐藤幸裕らは、2001年に兵庫県神戸市で開催された電気化学会第68回大会において炭素導電助材を圧着したアルミニウム電極を用いたリチウム二次電池駆動用電解液の分解挙動について報告している⇒#71@学会;。 ○佐藤幸裕らは、2001年に東京理科大学神楽坂キャンパスで開催された2001年電気化学秋季大会においてリチウム二次電池駆動用電解液中における正極集電体の皮膜絶縁性について報告している⇒#72@学会;。 雑誌会2001(ゆきひろ)

佐藤 幸裕, 山形大学 修士論文(尾形・仁科研究室), (2002).

微粒炭素分散液を用いたアルミニウム集電体接触抵抗の低減

小沢氏のUFC⇒#806@講義;を使って接触抵抗を低減できないかどうかを試みた。 松橋らは、2001年に鶴岡で開催された平成13年度化学系7学協連合東北地方大会において微粒炭素分散液を用いたリチウム二次電池の性能評価について報告している⇒#78@学会;。 立花和宏、仁…らは、2003年にUnderstanding the Passive Film on Aluminum Surface Coarted with Nano-Carbon(Ultra Fine Carbon) Particlesについて報告し、微粒分散炭素のリチウムイオン二次電池へアルミニウム集電体への塗布性能について調べた。 【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),集電体|バインダ|炭素導電助材(界面)と述べている⇒#16262@業績;。 UFC⇒#1311@材料; ●2001年度-平成13年度⇒#482@講義; ◆2001(平成13)年度ノート⇒#201@ノート; 【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),カーボン分散液⇒#806@講義;

まつはし, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002).

有機電解液を用いた生体材料金属の電解エッチング法の開発

有機電解液を用いた生体材料金属の電解エッチング法の開発 立花和宏,○…らは、2001年に鶴岡で開催された平成13年度化学系7学協連合東北地方大会において有機電解液を用いた電解エッチングによるバルブメタル表面の粗面化について報告している⇒#80@学会;。 立花和宏、○…らは、2001年に米沢で開催された平成13年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会において有機電解液中におけるタンタルおよびニオブの表面酸化皮膜の生成について報告している⇒#83@学会;。 ぴらぴら発見⇒#46@ノート; 有機電解による生体材料金属の粗面化(RSP事業)⇒#312@ノート; 【関連講義】 バルブメタルのアノード酸化とエッチング⇒#1596@講義; 腐食とエッチング加工に関する発見⇒#2090@講義; ●2001年度-平成13年度⇒#482@講義;

にら, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002).

ディーゼル排気微粒子の酸化還元反応と含有フリーラジカルの関係

なかにし, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002).

酸化劣化したリチウム二次電池用電解液の分析

酸化劣化したリチウム二次電池用電解液の分析 立花和宏,○…らは、2001年に鶴岡で開催された平成13年度化学系7学協連合東北地方大会においてリチウム二次電池における有機電解液の劣化機構についてについて報告している⇒#79@学会;。 【関連講義】 卒業研究(C1-電気化学2004~),ESR(電子スピン共鳴)の実際⇒#803@講義; 卒業研究(C1-電気化学2004~),【2001年度(平成13)卒業研究】⇒#482@講義;

すずき, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002).

タバコの煙に含まれる物質の酸化・還元性

さの, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002).

有機電解液中におけるバルブメタルのアノード皮膜特性

【表】バルブメタルと電解液⇒#4@表; 立花和宏,○…らは、2001年に鶴岡で開催された平成13年度化学系7学協連合東北地方大会においてリチウム二次電池用有機電解液中におけるバルブメタルのアノード分極挙動について報告している⇒#77@学会;。 佐藤幸裕,○…らは、2001年に神奈川で開催された第42回電池討論会において5V級リチウムイオン二次電池用正極集電体のアノード皮膜特性について報告している⇒#85@学会;。 ○成田淳、坂…らは、2001年に米沢で開催された平成13年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会において有機電解液中におけるタンタルおよびニオブの表面酸化皮膜の生成について報告している⇒#81@学会;。 …らは、2002年に特許出願2002-123266:アノード電解によるジルコニウムとハフニウムの分離方法について報告し、出願番号 : 特許出願2002-123266 出願日 : 2002年4月24日 公開番号 : 特許公開2003-313694 公開日 : 2003年11月6日 出願人 : 科学技術振興…と述べている⇒#14856@業績;。

さかもと, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002).

湿式太陽電池を組み合わせた自己充電可能なアルカリ電池とそのインターネット対応評価システムの開発

アルカリ乾電池の正極合材の導電助剤として炭素分散液⇒#806@講義;を混合し、電池容量の向上を図った。 【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),アルカリマンガン乾電池⇒#1660@講義;

おやまだ, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002).

ESR スピンプローブ法によるニジマス受精卵の酸化還元機能計測

おの, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002).

生体を対象とした高感度L-バンドESR装置の開発

生体を対象とした高感度L-バンドESR装置の開発 えびな⇒#227@卒論; ◆2003(平成15)年度ノート⇒#199@ノート; ◆2002(平成14)年度ノート⇒#200@ノート; ◆2001(平成13)年度ノート⇒#201@ノート;

えびな, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002).

ポリフェノールのO2-消去能に及ぼす金属イオンの影響

ポリフェノール金属錯体のスーパーオキシド 【2001年度(平成13)卒業研究】⇒#482@講義; ◆2001(平成13)年度ノート⇒#201@ノート;

あびる, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002).

スーパーオキシド消去能評価

【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),【2001年度(平成13)卒業研究】⇒#482@講義;

あかさか, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002).

微細加工関係とセンサーのテーマ(仮)

微細加工関係とセンサーのテーマ(仮) 立花和宏,○…らは、2001年に米沢で開催された平成13年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会において有機電解液中におけるタンタルおよびニオブの表面酸化皮膜の生成について報告している⇒#83@学会;。 ◆2001(平成13)年度ノート⇒#201@ノート; ◆2000(平成12)年度ノート⇒#222@ノート; 転入⇒#580@ノート;

もっちー, 山形大学 卒業論文(尾形・仁科研究室), (2002).

口頭発表

炭素導電助材を圧着したアルミニウム電極を用いたリチウム二次電池駆動用電解液の分解挙動

炭素打ち込み電極。 高電場機構(HFM)による皮膜生成に対応した電流平坦部が観察される。2サイクル目はほとんど電流が流れない。 ●導電助剤による不働態皮膜への導電性付与は、もともと存在する皮膜欠陥部に炭素が接触して与えられる。 ●グラファイトを用いるとアニオンのインターカレーション反応が起きる。 ● PC+DME溶媒中の方が炭素/電解液界面での溶媒の酸化分解が起こりにくい。 ● PC+DME溶媒中では導電助剤にグラファイトよりもアセチレンブラックを用いた方が溶媒の酸化分解による活物質が劣化が起こりにくい⇒#596@ノート;。 ↑これは、アセチレンブラックの方が酸化分解が進んだ結果、電流を流しにくくなったためと考えられる。 電気化学会第68回大会@兵庫県神戸市⇒#198@ノート; 圧着 導電助材 アルミニウム 集電体 【関連講義】 2000年度(平成12)卒業研究⇒#516@講義; 導電助材⇒#1670@講義; 導電助材|電解液⇒#2493@講義; カーボン材料|溶媒⇒#2609@講義; 打ち込み電極⇒#1797@講義; 学会発表2001

○佐藤幸裕・立花和宏・遠藤孝志・仁科辰夫 ,電気化学会第68回大会 (2001).

誘電泳動現象によるHPLC用分配剤微粒子の捕集・排出技術の研究

兵庫県神戸市 ●2000年度(平成12)卒業研究⇒#516@講義;

○望月亮・立花和宏・遠藤昌敏・遠藤孝志・仁科辰夫・井原忠雄 ,電気化学会第68回大会 (2001).

リチウム電池正極アルミニウム集電体の表面処理と電池性能の関係

リチウム電池正極アルミニウム集電体の表面処理と電池性能の関係 アルミニウム集電体に沸騰水処理をすると接触抵抗が大変大きくなります。

○立花和宏・遠藤孝志・仁科辰夫 ,表面技術総合展METEC01 (2001).

リチウム二次電池の内部抵抗と正極 アルミニウム集電体/炭素導電助剤の接触条件の関係

炭素分散スラリーで炭素をディップコーティングしたアルミニウム電極のボルタモグラムで絶縁性が失われた。 アセチレンブラックを圧着したアルミニウム電極のボルタモグラム さくりんは、2003年に、それまでの研究を電気エネルギー貯蔵デバイスにおける集電体金属表面の接触抵抗の解析というテーマで修士論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#191@卒論;。 【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),【2001年度(平成13)卒業研究】⇒#482@講義; 2001年電気化学秋季大会@東京都⇒#204@ノート; 【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),学会発表2001@C1⇒#3025@講義;

立花 和宏鈴木 智統遠藤 孝志仁科 辰夫尾形健明 ,2001年電気化学秋季大会 (2001).

溶融炭酸塩中におけるアルミニウムの不働態皮膜生成機構

溶融炭酸塩中におけるアルミニウムの不働態皮膜生成機構 XPS SEM CV 溶融炭酸塩中にアルミニウムを入れてCVを測定したら不働態化した。 かみむらは、2001年に、それまでの研究を高速サイクリックボルタンメトリーによるリチウム二次電池正極活物質と集電体の界面現象の解析というテーマで修士論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#183@卒論;。 【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),学会発表2001@C1⇒#3025@講義;

○上村潤, 立花和宏,遠藤孝志,仁科辰夫,尾形健明 ,2001年電気化学秋季大会 (2001).

アルミニウムアノード酸化皮膜の漏れ電流に及ぼす 電極形状の影響

フラクタル電極を作成して、電流集中箇所が多い場合にもれ電流が多くなることを実証した。微小電極の取り扱いで説明できる。腐食センサーの特許出願した⇒#204@ノート;⇒#201@ノート;。

立花和宏, ○望月亮, 遠藤孝志, 仁科辰夫, 尾形健明 ,2001年電気化学秋季大会 (2001).

リチウム二次電池駆動用電解液中における正極集電体の皮膜絶縁性

水分の影響について報告したのち⇒#68@学会;、LiClO4,LiPF6,LiBF4/PC+DMEでアルミニウムを定電位保持すると、漏れ電流が一番大きいのはLiClO4。アルミニウム、タンタル、ニオブをLiClO4で比較すると、漏れ電流が一番大きいのはアルミニウム。 アルミにまざった不純物では銅が一番リーク電流が少ない。● Cu100ppmを含むAl 、熱処理がアルミニウムの不働態皮膜の絶縁性を向上させた。 (修士論文)⇒#156@卒論;。 アルミ⇒#67@学会;⇒#68@学会;

○佐藤幸裕,立花和宏,遠藤孝志,仁科辰夫,尾形健明 ,2001年電気化学秋季大会 (2001).

有機電解液を用いた電解エッチングによるバルブメタル表面の粗面化

有機電解液を用いた電解エッチングによるバルブメタル表面の粗面化 にらは、2002年に、それまでの研究を有機電解液を用いた生体材料金属の電解エッチング法の開発というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#180@卒論;。 電解法による酸化皮膜(目次)⇒#273@レビュー; 鶴岡キャンパス⇒#4@キャンパス; タンタル、ニオブ 特許特願2001-261247 タンタル又はニオブ材料の粗面化方法⇒#14626@業績;

立花 和宏, ○韮澤雄二, 遠藤 孝志仁科 辰夫尾形健明 ,平成13年度化学系7学協連合東北地方大会 ,p.139  (2001).

リチウム二次電池における有機電解液の劣化機構について

有機電解液(LiBF4/PC+DME)の定電流で電解させ、反応に伴う導電率とESR、NMRで測定した。(要旨集p.138) すずき⇒#178@卒論; 【関連講義】 卒業研究(C1-電気化学2004~),カーボン材料|溶媒⇒#2609@講義; 卒業研究(C1-電気化学2004~),学会発表2001@C1⇒#3025@講義; 【学会】平成13年度化学系9学協会連合東北地方大会@山形県鶴岡市⇒#559@ノート;

立花和宏,○鈴木雄一,遠藤孝志,仁科辰夫,尾形健明 ,平成13年度化学系7学協連合東北地方大会 ,p.138 (2001).

微粒炭素分散液を用いたリチウム二次電池の性能評価

まつはしは、2002年に、それまでの研究を微粒炭素分散液を用いたアルミニウム集電体接触抵抗の低減というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#181@卒論;。 【学会】平成13年度化学系9学協会連合東北地方大会@山形県鶴岡市⇒#559@ノート;

立花和宏,○松橋大輔,遠藤孝志,仁科辰夫,尾形健明 ,平成13年度化学系7学協連合東北地方大会 ,p.139 (2001).

リチウム二次電池用有機電解液中におけるバルブメタルのアノード分極挙動

リチウム二次電池用有機電解液中におけるバルブメタルのアノード分極挙動ということで、アルミニウム、タンタル、ニオブ、ハフニウムなどの金属のアノード分極して調べました⇒タンタル@学会。 さかもとは、2002年に、それまでの研究を有機電解液中におけるバルブメタルのアノード皮膜特性というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#176@卒論;。 【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),化学系9学協会連合東北地方大会@C1⇒#2801@講義;

立花和宏,○坂本裕輔,遠藤孝志,仁科辰夫,尾形健明 ,平成13年度化学系7学協連合東北地方大会 ,p.138 (2001).

マルチバンドESRによる配糖型スピンブローブ剤の溶液内ダイナミクスの研究

配糖型スピンプローブ剤の存在環境(特に粘度)と溶液内ダイナミクスとの関係を調べるため、TEMPOL(4-hydroxy-TEMPO; TEMPO = 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy)、Glc-TEMPO(4-(D-glucopyranosyloxy)-TEMPO)及びLac-TEMPO(4-(D-lactopyranosyloxy)-TEMPO)について、様々な濃度のショ糖溶液中でL-バンド、X-バンド、W-バンドESR測定を行った。その結果を線幅のMI依存性の理論を基に解析した。

◯福井孝一,伊藤智博,多田美香,青山正明,佐藤慎吾,小野寺準一,大矢博昭 ,第40回ESR討論会 (2001).

LiM0.5M1.5O4(M=Ni,Mg)の合成とリチウム電池正極活物質としての評価

【関連講義】卒業研究(C1-電気化学2004~),学会発表2001@C1⇒#3025@講義;

○海沼美智子,都築久,松橋大輔,立花和宏,鵜沼英郎,菅原陸郎 ,平成13年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会 (2001).

有機電解液中におけるタンタルおよびニオブの表面酸化皮膜の生成

有機電解液中におけるタンタルおよびニオブの表面酸化皮膜の生成 にらは、2002年に、それまでの研究を有機電解液を用いた生体材料金属の電解エッチング法の開発というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#180@卒論;。 もっちーは、2002年に、それまでの研究を微細加工関係とセンサーのテーマ(仮)というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#159@卒論;。

立花和宏,○望月亮,韮澤祐司,遠藤孝志,仁科辰夫,尾形健明 ,平成13年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会 ,p.117 (2001).

有機電解液中における生体材料金属の粗面化

タンタルやニオブのエッチング 山形県米沢市

○佐藤幸裕,立花和宏,遠藤孝志,仁科辰夫,尾形健明 ,平成13年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会 (2001).

有機電解液中におけるタンタルおよびニオブの表面酸化皮膜の生成

さかもとは、2002年に、それまでの研究を有機電解液中におけるバルブメタルのアノード皮膜特性というテーマで卒業論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#176@卒論;。

○成田淳,坂本裕輔,立花和宏,遠藤孝志,仁科辰夫,尾形健明 ,平成13年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会 (2001).

リチウムイオン二次電池における正極集電体/合材界面のレート特性

リチウムイオン二次電池用正極集電体に用いられるアルミニウム集電体は有機電解液中で不働態化するため、導電助剤である炭素が接触することではじめて導電性が与えられる。したがって、レート特性は集電体/導電助剤の界面抵抗に支配されると考えられる。そこで、正極集電体と正極合材の接触状態が集電体/合材界面のレート特性に及ぼす影響について検討した。 電池討論会.ppt⇒#14423@ファイル; リチウムイオン二次電池における 正極集電体/合材界面のレート特性 第42回電池討論会@神奈川県⇒#162@ノート; さくりんは、2003年に、それまでの研究を電気エネルギー貯蔵デバイスにおける集電体金属表面の接触抵抗の解析というテーマで修士論文としてまとめ、山形大学を卒業した⇒#191@卒論;。 リチウム電池関係…は、K. Tac…らは、2007年にAsymmetric Power Characteristics at High Rate Charging/Discharging as a Function…ことが知られている⇒#2789@講義;。 【関連講義】卒業研究(C1-電気化

立花和宏,○鈴木智統,仁科辰夫,遠藤孝志,尾形健明 ,第42回電池討論会 (2001).

溶融炭酸塩中でのAlアノード酸化皮膜の生成機構

MCFCでは、ウェットシール部のSUS310上にアルミコーティングが行われる。このAlによる高耐食性化は、Alアノード酸化皮膜の生成によるものだが、その生成機構について、電気化学的に評価した。その結果、定電位保持、SEM、電位掃引法などの実験結果からピットを有するバリア型の酸化皮膜が生成していることがわかった。 故瀧澤直子氏の卒業研究結果を含む。 第42回電池討論会@神奈川県⇒#162@ノート;

仁科辰夫,○上村 潤,瀧澤直子,立花和宏,遠藤孝志,尾形健明 ,第42回電池討論会 (2001).

5V級リチウムイオン二次電池用正極集電体のアノード皮膜特性

種々のバルブメタルについてリチウムイオン二次電池用正極集電体としての皮膜特性を評価した。 集電体表面上に生成する皮膜は電解液の耐酸化性の向上や集電体自身の耐食性の向上に重要な役割があり、電池性能に密接な関係がある。 また、現在、高エネルギー化のために5V級のリチウムイオン電池用正極活物質が盛んに検討されているが、その電位領域での正極集電体の皮膜特性について検討している例はほとんどない。そこで、リチウム二次電池駆動用電解液中における高電位側でのバルブメタルのアノード皮膜特性を検討した。 LiBF4有機電解液中のチタン⇒#45@グラフ; 5V級リチウムイオン二次電池用正極集電体のアノード皮膜特性 (山形大工)佐藤幸裕、○坂本裕輔、立花和宏、遠藤孝志、仁科辰夫、尾形健明 Anodic Passivation of Valve Metals as a Cathode Current Collector for 5 V Class Lithium Secondary Batteries Y. Sato, Y. Sakamoto, K. Tachibana,

佐藤 幸裕坂本 裕輔立花 和宏仁科 辰夫遠藤 孝志尾形健明 ,第42回電池討論会 (2001).

ESRイメージングシステムのアルゴリズムと定量性

1980年代より生体内のフリーラジカルをインビボで計測するため,低周波ESR法を用いたESR装置の開発が行われてきた.我々のグループも昭和59年より開発を行い,ESRイメージング装置を組み上げ,モデル試料のESR-CT画像化に成功した.その後,生体への応用が行われ,小動物を対象に,生体内のフリーラジカルの分布および動態の計測に成功した.本発表では,我々が開発に成功したESRイメージングシステムのアルゴリズムと定量性について説明する.

○伊藤智博,尾形健明 ,第6回in vivo ESR研究会 (2001).

L-バンドESR装置の定量性向上とポータブル化

慣用的に利用されているESR装置であるX-バンドESR装置を用いても定量的なフリーラジカルの計測を実現することは困難である.そこで,X-バンドESR装置の場合,基準としてマンガンマーカを用いて,定量性の高い計測法を確立した.しかし,L-バンドESR装置には,XーバンドESR装置で利用されているマンガンマーカのような基準として利用可能な試料は存在しない.そこで,定量性の高い測定を実現するためには,L-バンドESR装置用のマーカーの開発が必要不可欠である.

○伊藤智博,安斎篤史,尾形健明 ,生物ラジカル研究所平成13年度研究発表会 (2002).

論文発表

リチウム電池駆動用電解液中におけるアルミニウムの不働態化

リチウムイオン二次電池の正極集電体に使われるアルミニウムは有機電解液で不働態化する。その不働態化機構は高電場機構であり、水溶液中の反応機構と同じである。しかし水溶液中では溶媒の水がアルミニウムと反応して酸化皮膜を形成するのに対して、有機電解液中では電解質がアルミニウムと反応してフッ化皮膜を形成する。フッ化皮膜のアノダイジングレシオは約1.75nm/V⇒#72@物理量; 【業績】立花和宏…らは、2003年にリチウムイオン二次電池用の正極集電体アルミニウムについてについて報告し、第三章は不働態化について書いています⇒#14262@業績;。 博士論文です。 ⇒#153@卒論;。 【関連講義】エネルギー変換化学特論,リチウム二次電池のアルミニウム集電体に…と述べている⇒#15994@業績;。 皮膜を通過する電流密度(高電場機構)⇒#49@計算; 【関連講義】 【2001年度(平成13)卒業研究】⇒#482@講義; アルミニウム|有機電解液界面⇒#2075@講義; アルミニウム集電体⇒#2603@講義; 刊行物2001_H13@C1⇒#3699@講義; 追記:


立花 和宏佐藤 幸裕仁科 辰夫遠藤 孝志松木 健三小野 幸子 ,Electrochemistry, Vol. 69, No.9, pp.670-680(2001).


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