Nanocarbon Research Center, Nanocarbon Research Center, Nanocarbon Research Center, 바카라 커뮤니티 (Yoshikawa Hiroyuki 회장) (이하 "AIST"라고 불림) Nanocarbon Research Center [Center IIJima Sumio] Nanocarbon Team Hatake Kenji 팀 책임자, Hiraoka Special Research Fellow, 의회 및 Neneon Zeon 및 Neon Zeon Zeon Zeon Furukawa Naozumi CEO] (이하 "Naoyama Zeon") 공동으로단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브합성 방법 중 하나입니다슈퍼 성장 방법를 사용하여 대량의 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브를 대형 지역 금속 플레이트에 직접 합성하는 최초의 기술을 개발했습니다
지금까지 슈퍼 글로싱 방법은 고가의 실리콘 기판을 사용하여 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브를 합성했지만 이번에는 저렴한 니켈 합금 기판에서 성공적으로 합성되었습니다 또한 Zeon Japan과 협력하여 우리는 우리가 개발 한 기술을 적용 할 수있는 합성 용광로를 설계하고 프로토 타입하여 A4 크기의 금속 플레이트의 전체 표면에 균일 한 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브 구조를 성공적으로 합성했습니다 이것은 기존의 성장 면적의 100 배의 스케일 업이며 생산량은 그램입니다 합성 된 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브는 금속 플레이트 포일에서 수직으로 자라며 단 10 분만에 1mm 키가 1mm 구조를 형성합니다 구조의 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브는 실리콘 기판에서 합성 된 것과 동일한 수준, 즉 고순도, 높은 특이 적 표면적 및 길이가 길고 세계에서 가장 높은 수준과 같은 수준과 같은 수준과 같은 우수한 특성을 나타냅니다 이 시간의 결과는 기존 기술의 1/100으로 기판 비용을 줄일 수 있으며, 라이트닝 바카라 나노 튜브를위한 대규모 영역의 지속적인 생산 기술을 개발하기위한 핵심 기술이며, 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브의 산업 대량 생산을위한 주요 기반입니다 이 연구의 결과 중 일부는 다음과 같습니다 미국 화학 학회지 (미국 화학 학회지, Vol128, p13338, 2006에 게시)
 그림 1 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브 구조 A4 크기 금속 포일에 합성
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그림 2 Inconel (니켈 합금)의 수직 지향 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브 구조
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단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브는 높은 전도도, 유연성, 이방성 및 낮은 차원과 같은 새로운 기능을 갖는 라이트닝 바카라 재료입니다 따라서 차세대 나노 디바이스 자료로서 많은 관심을 끌었으며 21 세기에 나노 기술의 핵심 기초 자료가 될 것으로 예상됩니다 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브의 응용 연구 및 개발은 전 세계와 경쟁하는 치열한 경쟁에 처해 있지만, 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브 합성 기술은 미성숙 한 특성으로 인해 매우 비쌉니다 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브의 탁월한 가능성을 최대한 활용하기 위해서는 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브에 높은 방향, 고밀도, 높은 특이 적 표면적, 긴 길이 및 고순도 특성을 제공하는 합성 방법을 개발하는 것이 필수적입니다 또한, 산업 재료로 제어 된 구조를 갖는 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브를 사용하기 위해서는 성장 효율을 크게 향상시키고 넓은 영역을 생산하고 저렴한 기판에서 지속적인 생산을 생산하는 대량 생산 기술을 개발해야합니다
AIST는 2004 년에 발표 된 세계 최고의 성장 효율성을 자랑하는 슈퍼 성장 방법을 기반으로 한 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브에 대한 저렴한 대량 합성 기술을 개발하기 위해 적극적으로 노력해 왔습니다 팀 리더 인 Hata Kenji와 Aist 특수 연구원 인 Kimioka는 Supergloss Single Walled Nanotub의 합성 방법을 개선하기 위해 노력해 왔으며, 이는 전 세계적으로 값 비싼 일을 해왔으며, 이는 전차적으로 값 비싸고 있습니다 더 저렴한 금속 플레이트에서 합성 될 수 있도록 또한 우리는 Zeon Japan과 협력하여 넓은 지역을 제조하고 지속적인 생산을 포함하는 대량 생산 기술을 연구하고 있습니다
이 연구는 Nanotechnology 프로그램 "Carbon Nanotube 커패시터 개발 프로젝트"(2006-2000)의 지원으로 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 조직 (이하 "NEDO")이 의뢰 한 프로젝트의 지원으로 수행되었습니다
촉매를지지함으로써 라이트닝 바카라 나노 튜브를 재배하기위한 기질로서, 우리는 기존 실리콘 웨이퍼와 같은 비싼 기판이 아니라 비교적 저렴한 재료로 만든 기판을 사용하여 대량의 우수한 품질의 라이트닝 바카라 나노 튜브를 제조하기 위해 기술을 반복적으로 연구했습니다CVD(화학 증기 증착) AIST 나노 카본 팀이 개발 한 슈퍼 성장 방법이 적용되었습니다 슈퍼 글로싱 방법은 기판에서 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브를 합성하는 방법이며, 세계에서 가장 높은 성장 효율을 자랑합니다 이 방법은 거의 800 ℃의 온도 조건 하에서 수소 환원 대기, 수분 첨가 및 산화 대기에 대한 높은 내구성을 나타내는 기판이 필요하며, 라이트닝 바카라 나노 튜브의 합성을 방해하지 않는다 많은 고려 후, 우리는 특정 니켈 합금이 요구 사항을 충족한다는 것을 발견했습니다 특히, 이들 합금의 플레이트-유사 또는 리본-유사 합금을 사용함으로써, 원하는 특성을 갖는 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브의 방향 구조가 얻어 질 수 있음이 확인되었다 여기에서 사용 된 니켈 합금에서, 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브의 품질, 수율 및 선택성은 실리콘 기판에서와 동일했다 다시 말해, 실리콘 기판보다 훨씬 저렴한 니켈 합금 기판을 사용하여 다수의 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브를 합성 할 수있게되었다
Zeon Japan과의 협력을 통해 우리는 우리가 개발 한 기술을 적용 할 수있는 대규모 지역 슈퍼 성장 합성 용광로를 설계하고 프로토 타입하여 A4 크기의 금속 플레이트의 전체 표면에 걸쳐 균일 한 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브 구조를 성공적으로 합성했습니다 합성 된 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브는 가장 높은 순도 (라이트닝 바카라 순도 999% 이상) 및 고유 한 표면적 (비 개방 상태에서 1000m2/g 이상), 길고 지향적이며, 슈퍼 커패시터 및 액추에이터와 같은 다양한 응용 분야에서 매우 유용한 것으로 간주됩니다
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그림 3 : 다양한 Ni-FE-CR (니켈-아이언 크로미늄) 합금에서 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브 구조의 합성
확대 된보기 : 나노 튜브는 구조에 수직으로 향합니다 스케일 바는 1µm입니다
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앞으로, 우리는 이시기에 개발 한 슈퍼 글로스 금속 기판 라이트닝 바카라 나노 튜브 합성 기술을 핵심 기술로, 그리고 작은 기판의 배치 처리에서 수행 된 합성 반응의 확장, 지속 및 증가함으로써, 우리는 수백 개의 수백 개의 요인에 의해 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브의 제조 비용을 상당히 줄일 것입니다 이 결과는 실리콘 기판에 대한 작은 배치의 기존 생산량에서 동시에 그램의 생산을 가능하게하여 커패시터 및 기타 응용 분야의 적용 개발이 향상 될 것입니다 NEDO의 시운전 프로젝트 인 "Carbon Nanotube Capacitor Development Project"의 지원을 통해 우리는 몇 년 안에 방향, 길고 고순도 및 높은 표면적이있는 대량 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브를 상업적으로 대량 생산하는 것을 목표로합니다 또한,이 방법에 의해 합성 된 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브는 활성탄보다 특정 표면적 당 더 큰 전기 용량을 가지며, 높은 에너지 밀도 및 고전력을 갖는 커패시터 재료가 될 가능성이있다 이러한 특성을 사용하여 커패시터의 요구에 필요한 높은 출력, 고 에너지 밀도 및 장수 수명을 가진 전기 이중층 커패시터를 개발할 것입니다
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| 그림 4 대 지역 슈퍼 성장 단일 벽 라이트닝 바카라 나노 튜브 합성 용광로 |