カーボンナノチューブ（CNT）の機能発現のための分散・分配技術・評価・材料設計のポイントおよび開発・応用事例
～超ロングCNTs の開発、エネルギーデバイスへの応用～
★2024年3月29日WEBでオンライン開講。名古屋工業大学 川崎氏、国立研究開発法人 産業技術総合研究所 阿多氏、山形大学 佐野氏、住友化学(株) 岡本氏の4名がカーボンナノチューブ（CNT）の機能発現のための分散・分配技術・評価・材料設計のポイントおよび開発・応用事例～超ロングCNTs の開発、エネルギーデバイスへの応用～について解説する講座です。
■注目ポイント★ケンブリッジ大学発のベンチャー企業の保有するFC-CVD（The floating vapor deposition）法を活用した超ロングCNTsの量産化を開始した企業の講師がその特徴および従来のCNTｓとは異なる用途展開を紹介！
- 第1部 名古屋工業大学 大学院工学研究科 川崎 晋司 氏
- 第2部 国立研究開発法人 産業技術総合研究所 材料・化学領域 化学プロセス研究部門 スマートフロープロセスグループ／主任研究員 阿多 誠介 氏
- 第3部 山形大学 名誉教授 佐野 正人 氏
- 第4部 住友化学(株) 経営企画室・研究企画統括 岡本 敏 氏
【1名の場合】55,000円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、11,000円が加算されます。
定員：30名
※ お申し込み後、受講票と請求書のURLが自動で返信されます。基本的にはこちらで受付完了です。開催前日16：00までに再度最終のご連絡をいたしますので、しばらくお待ちください。請求書と受講票は郵送ではないため必ずダウンロードください。また、同時に送られるWEBセミナー利用規約・マニュアルを必ずご確認ください。
※ セミナー前日夕方16：00までにWEB会議のURL、事前配布資料のパスワードについては、別途メールでご案内いたします。基本的には、事前配布資料はマイページからのダウンロードの流れとなります。なお、事前配布資料については、講師側の作成完了次第のお知らせになりますので、この点、ご理解のほどお願い申し上げます。
※ 請求書の宛名の「株式会社」や「(株)」の「会社名の表記」は、お客様の入力通りになりますので、ご希望の表記で入力をお願いします。
※ お支払いは銀行振込、クレジット決済も可能です。銀行振込でお支払いの場合、開催月の翌月末までにお支払いください。お支払いの際は、社名の前に請求書番号をご入力ください。
※ 領収書のご要望があれば、お申込み時、領収書要にチェックを入れてください。
※ 2名以上でお申し込みをされた場合は、受講票と請求書を代表者様にご連絡します。
※ 当講座では、同一部署の申込者様からのご紹介があれば、何名でもお1人につき16,500円で追加申し込みいただけます (申込者様は正規料金、お2人目以降は16,500円となります)。追加の際は、申し込まれる方が追加の方を取りまとめいただくか、申込時期が異なる場合は紹介者様のお名前を備考欄にお書きくださいますようお願いいたします。
※ なお、ご参加手続きの際、自宅住所やフリーアドレス、個人携帯番号のみで登録された場合は、ご所属確認をさせいただくことがございます。
【本セミナーの主題および状況・本講座の注目ポイント】
■本セミナーの主題および状況
★【カーボンナノチューブ（CNT）】→炭素原子のみで構成された筒状の物質で、チューブの層が1層でできている単層カーボンナノチューブと複数層重なっている多層カーボンナノチューブがあります。
★CNTは強度、導電性、熱伝導性、軽量性、耐熱性、化学安定性等の優れた特性から、材料・電気・医療など多岐に渡る領域への応用が期待！
★リチウムイオン電池の導電助剤としての市場拡大とともに急速な伸びを示す。
■注目ポイント
★単層カーボンナノチューブの構造・物性、CNTの機能発現のための分散やマトリクス中への分配、成形加工の影響および材料設計のポイントを解説！
★ナノカーボン材料の解繊と安定化および分散したナノカーボン材料の評価・測定法について解説！
講座担当：牛田孝平
≪こちらの講座は、WEB上での開催のオンライン講座になります≫
【第1講】 カーボンナノチューブの基礎とエネルギーデバイスへの応用
【時間】 10:30-11:45
【講師】名古屋工業大学 大学院工学研究科 川崎 晋司 氏
【講演主旨】
カーボンニュートラルを2050年までに実現すると日本政府が宣言して以来、官民挙げて二酸化炭素（CO2）排出削減の取り組みが活発化している。CO2排出削減のためには化石燃料に依存する社会から太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーを利用する社会へ移行しなければならない。しかし、再生可能エネルギーは出力が不安定であるので先に述べたエネルギー創造デバイスだけではだめで不安定な出力を補償するエネルギー貯蔵デバイスとの組み合わせが必須となる。この視点で電気エネルギーの形でエネルギーを貯蔵する二次電池や化学エネルギーの形で貯蔵するグリーン水素が重要である。
本講座はこの二次電池やグリーン水素を生成する光触媒をカーボンナノチューブを利用することでどのように効率化できるのかを解説する。カーボンナノチューブの特異な構造や物性を基礎から解説し、エネルギー貯蔵デバイスにそれらをどのように活用していくかを最新のデータとともに示す。
【プログラム】
（１） さまざまな炭素材料の中でのカーボンナノチューブ
1. 炭素材料の多様性を生み出すカーボンの結合特性
2. カーボンナノチューブといってもいろいろある
3. カーボンナノチューブの合成方法
（２） 単層カーボンナノチューブ（SWCNT）の物性とその評価
1. SWCNTのカイラリティと電子構造
2. SWCNTの分離、分散
3. SWCNTの構造評価
（３） 単層カーボンナノチューブの電池電極特性
1. SWCNTのリチウムイオン電池電極特性
2. SWCNTの電気二重層キャパシタ電極特性
（４） 分子内包単層カーボンナノチューブの次世代電池への応用
1. 有機分子内包SWCNTの低温Naイオン電池電極特性
2. ヨウ素内包SWCNTの擬似キャパシタ電池電極特性
3. 金属空気電池の空気極電極特性を分子内包SWCNTでつくる
（５） 単層カーボンナノチューブの光触媒への応用
1. 有機半導体とナノカーボンでつくる太陽光水素生成触媒
2. 分子内包SWCNTを利用した太陽光CO2還元触媒
3. 水素生成と電池発電を繰り返すHIサイクル
【質疑応答】
【キーワード】
カーボンナノチューブ、グラフェン、リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ、太陽光水素生成、酸素還元電極、二酸化炭素還元、次世代蓄電池、金属空気電池、グリーン水素、カーボンニュートラル
【講演のポイント】
さまざまな炭素材料の中で単層カーボンナノチューブ（SWCNT）が他の炭素材料と何が異なるのかを多角的な視点から解説する。SWCNTの構造・物性を丁寧に解き明かしたうえでカーボンニュートラル実現に不可欠なエネルギー貯蔵デバイスをどのように構築するのかを説明する。SWCNTを利用した次世代二次電池、新しい光触媒を紹介する。
【習得できる知識】
・炭素材料一般の構造、電子状態など基礎科学
・カーボンニュートラル実現に不可欠なエネルギー貯蔵技術
・次世代二次電池、光触媒の基礎と研究動向
・カーボンナノチューブの構造・物性
・カーボンナノチューブの電池・触媒特性
【第2講】 CNTの機能発現のための分散やマトリクス中への分配、成形加工の影響および材料設計のポイント
【時間】 12:45-14:00
【講師】国立研究開発法人 産業技術総合研究所 材料・化学領域 化学プロセス研究部門 スマートフロープロセスグループ／主任研究員 阿多 誠介 氏
【講演主旨】
カーボンナノチューブは繊維状のフィラーであり、⾼い導電性や⼒学特性が報告されています。しかし、繊維状のナノ材料であるため、その分散やマトリクス中への均⼀な分散は⾮常に困難であり、この点がカーボンナノチューブの応⽤を制限している要因の⼀つです。この講座では、カーボンナノチューブを適切に分散させ、その分散構造を⾼分⼦中で効果的に保持し、均⼀に分配することを⽬指して、成形加⼯の観点から詳細に説明します。
【プログラム】
1．はじめに
2．カーボンナノチューブ複合材料の概要
3．カーボンナノチューブ複合材料の設計指針
4．分散と分配
5．成形加工の影響について
6．カーボンナノチューブ複合材料のアプリケーション
7. まとめ
【質疑応答】
【講演のポイント】
２０１０年から、カーボンナノチューブに関する開発に１０年以上携わってきました。成功例だけでなく、失敗例も紹介することで、皆様の開発をサポートできるよう努めます。
【習得できる知識】
CNT の分散、分配に関する基本的な考え⽅
特に、界⾯活性剤を使⽤しない⽅法を中⼼に説明します
【第3講】 カーボン材料の分散制御技術と評価法
【時間】 14:10-15:25
【講師】山形大学 名誉教授 佐野 正人 氏
【講演主旨】
カーボンナノチューブなどのナノカーボン材料を液体中に分散させるには、凝集体をほぐし、個々に遊離したナノカーボンを再凝集させないように液体中で安定化させる必要がある。ここでは、解繊と安定化をそれぞれ個別に説明する。
また、分散したナノカーボン材料を評価することも重要であり、一般の研究開発現場で使用されている測定法を中心に説明する。もし時間が許せば、我々が最近開発した分散液中のナノカーボン（グラフェン）直接観察法についても紹介する。
【プログラム】
1.1 凝集体をほぐす
1.2 遊離したナノカーボンの分散安定化
2. 凝集体をほぐす
2.1ポリマーとの混錬（多層CNT）
2.2 超音波照射（単層CNT）
3．速度論的安定化
3.1凝集速度
3.2 高粘性媒体
3.3 希薄化
4．エネルギー的安定化
4.1 静電的斥力
4.2 界面活性剤の臨界表面凝集濃度
4.3 立体障壁
4.4 ナノカーボンの濡れ
4.5 ナノカーボンの化学反応
5．実用的な分散評価法
5.1 ＳＥＭ，ＴＥＭ，ＡＦＭ
5.2 パーコレーション閾値
5.3 レイリー散乱とミー散乱
6．トワイライト蛍光顕微鏡
6.1 液中分散ナノカーボンの観察原理
6.2 顕微鏡の構成
6.3 観察条件の最適化
6.4 観察例１：超音波照射
6.5 観察例２：欠陥・灰成分の観察
【質疑応答】
【第4講】 グローバルオープンイノベーションによるFC-CVD 法を用いた超ロングCNTs の開発と応用
【時間】 15:35-16:50
【講師】住友化学(株) 経営企画室・研究企画統括 岡本 敏 氏
【講演主旨】
カーボンナノチューブ（CNTs）はリチウムイオン電池の導電助剤としての市場拡大とともに急速な伸びを示しており、2025年には約11,000トンに達すると予測されている。
当社は2017年より積極的に取り組んでいるグローバルオープンイノベーションを活用し、これらのCNTsの保有する潜在能力を生かし市場展開すべく、ケンブリッジ大学発のベンチャー企業の保有するFC-CVD（The floating vapor deposition）法を活用した超ロングCNTsの量産化と用途展開を開始した。本講演ではその一端を紹介する。
【プログラム】
１． はじめに
２． カーボンナノチューブ（CNTs)とは
３． 用途・市場・プレイヤー
４． 製法および安全性
５． オープンイノベーション
６． なぜFC-CVD法について
７． 超ロングCNTsについて
８． おわりに
【質疑応答】
【キーワード】
ナノカーボン／CNT／バッテリー／導電助剤／ケンブリッジ大学／FC-CVD法／超ロングCNTs／電磁波シールド／フィルムヒーター
【講演のポイント】
・当社は超ロングCNTsのFC-CVD技術を有する英国のケンブリッジ大学のスピンオフ会社のQ-Flo社や、イスラエル発のスタートアップ企業であるTortech社との業務提携を開始
・超ロングCNTsはFC-CVDを用いることで、一般的なCNTとは異なり、バインダーレスでありながら不織布マットやヤーンといったバルク材料としてCNTsをハンドリングすることができ、この特徴を生かすことで、金属代替が可能となる軽量電磁波シールド材や、急加熱が可能なフィルムヒーターなど、従来のCNTｓとは異なる用途展開も可能
・安全で安価に製造できる技術のため、CNTsのアプリケーションの大幅な拡大に繋がる
【習得できる知識】
・発明発見の源泉
・ナノカーボン・CNTsの基礎・市場
・オープンイノベーション
・CNTsの製法・FC-CVD法
・超ロングCNTsの特徴と用途開発状況