先端技術連携リサーチセンターでの研究開発と企業への技術移転
究所との共同研究で、燃料電池用の無機電解質、電池用の炭素材料（名工研技術情報：Ｎｏ．
７２８）などの開発を行い、企業との研究により技術移転を進めています。②については、産業技術総合研究所中部センターとの共同研究により、アルミニウムの自然酸化膜上にナノオーダーの分子膜を形成することで、光沢を維持したまま腐食を防ぐ技術（名工研技術情報：Ｎｏ．
７２１）やポリスチレン等のプラスチック表面を親水化する技術を開発し、企業にて製品への応用を進めています。③について
は、先端技術連携リサーチセンターに平成２０年度より開設された公益財団法人名古屋産業振興公社
プラズマ技術産業応用センター（ＰＬＡＣＩＡ）と連携し、プラズマ技術の産業応用を行っています。
現在は液面プラズマを利用し微粒子酸化チタンを水に高濃度で分散できる技術の開発を進め、ＰＬＡＣＩＡや企業と共に化粧品原料への利用をめざし、外部補助金等を活用しながら実用化へ近づけています。
本号では、当室で行っている研究開発や評価技術の一例を紹介します。当室は、大学や研究機関との共同研究を推進するとともに、研究成果の企業への技術移転を積極的に行っています。市内及び近郊の企業であれば当方より説明にお伺いしますので、当室の技術分野にご関心がございました
ら、お気軽にご連絡を下さい。

プロジェクト推進室は、主になごやサイエンスパーク（守山区志段味）での研究開発・共同研究、成果の技術移転、研究開発プロジェクトの推進をしています。なごやサイエンスパークには、名古屋市の研究開発センター、先端技術連携リサーチセンター（写真）、サイエンス交流プラザの他に、国の研究機関の独立行政法人産業技術総合研究所中部センター、独立行政法人中小企業基盤整備機構のクリエイション・コア名古屋などの施設があり、次世代産業の創出をめざしています。

先端技術連携リサーチセンター
当室は、先端技術連携リサーチセンターを活用し、大学、公的研究機関、企業と連携しながら、主に①燃料電池・二次電池関連技術、②ナノ・マイクロ領域の表面処理技術、③プラズマを利用した表面改質技術、の開発と応用に取り組んでいます。①については、名古屋大学エコトピア科学研（プロジェクト推進室長 伊藤清治）ＴＥＬ（０５２）
６５４−９９１３

1月刊 名工研技術情報

研究紹介

液面プラズマを利用した微粒子分散技術の開発

微粒子を液体中に微細かつ均一に分散させる技
術は塗料、インク、化粧品、医薬品、セラミック製品など幅広い産業で重要です。原料として使用する微粒子粉体は通常、一次粒子が凝集した状態にあるため、微粒子が有する機能を十分に発揮させるためには凝集状態の粒子をより微細に、かつ均一な状態にすることが必要です。しかし、一次粒子径が１００ｎｍ以下のナノ粒子は表面エネルギーが高いために凝集しやすく、分散処理が困難です。
従来の分散技術ではビーズミルなどの強力な機械力と界面活性剤など微粒子の表面を改質する分散

図１

液面プラズマ処理装置の例

剤の使用に頼っています。
一方、表面を改質する方法の一つとしてプラズマ処理が知られています。例えば、表面が疎水性の樹脂やカーボンナノチューブをプラズマ処理すると、プラズマ内に生成される活性種の作用などにより表面にヒドロキシル基などの表面官能基が形成され、表面が親水性に変化します。
我々は、プラズマ処理の効果を期待し、微粒子を水中に分散させる方法として、プラズマの発生が比較的、容易な液面プラズマを検討しました。

図２

図１に基本的な装置の構成を示します。一対の電分散液の状態（１日後、濃度１ｗｔ％）極のうち、一方を気中に、他方を水中に配置し、り、微粒子間に静電反発力が生じていることが確

この電極間に電圧を印加すると気中電極の先端と認されました。また、プラズマ処理により微粒子液面の間でプラズマが発生します。我々は、微粒酸化チタンの等電点が上昇したことから、プラズ子酸化チタン（平均一次粒子径３５ｎｍ）の懸濁液

マ処理により微粒子の表面が改質されていることに対して液面プラズマを照射することで酸化チタがわかりました。

ン水分散液が得られることを見出しました。

本技術は微粒子を取り扱う幅広い分野での応用

図２に超音波処理のみで調製した微粒子酸化チが期待されます。我々は、分散液の高濃度化やスタン水分散液とプラズマ処理で調製した水分散液ループットの向上を目指してプラズマ装置の処理の１日静置後の状態を示します。前者では微粒子能力の改善等に取り組んでいます。

が凝集して沈降しているのに対して、後者では沈本研究内容は名古屋市工業研究所と（公財）名古降粒子が認められず、良好な分散状態が維持され屋産業振興公社プラズマ技術産業応用センター、ています。

日本メナード化粧品株式会社との共同研究の成果

プラズマ処理の効果を調べるために、分散液中です。また、本研究は科学技術振興機構のＡ－における微粒子の帯電状態の指標であるゼータ電ＳＴＥＰ ＦＳステージ探索タイプおよびシーズ顕位と等電点（ゼータ電位がゼロとなるｐＨ）を測定在化タイプの採択を受けました。

しました。プラズマ処理前ではゼータ電位がゼロに近く、微粒子はほとんど帯電していませんでし（プロジェクト推進室山口浩一）

ＴＥＬ（０５２）
６５４－９８９８たが、プラズマ処理後ではゼータ電位が大きくな

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技術紹介

リチウムイオン二次電池のサイクル特性の温度依存性評価

リチウムイオン二次電池（ＬＩＢ；ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ

次にサイクル特性の劣化原因調査のため、試験

ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅｂａｔｔｅｒｙ）は、携帯電話やノートパ終了後の電池を解体しました（図２）。ＬＩＢは、主ソコンのようなモバイル機器電源として広く使用に正極、負極、セパレーターで構成されており、され、さらに電気自動車用電源へも応用が進めら

ここでは負極を調べた結果をご紹介します。

れています。ＬＩＢの課題の１つに、充放電を繰り返したときのサイクル特性の維持があります。サイクル特性に影響を及ぼす外部要因としては周辺の環境温度や充放電に伴う自己発熱による温度の変化、充電電圧、充放電時のレート等様々な要因があります。ここでは環境温度の違いによるＬＩＢのサイクル特性評価と劣化要因解析についてご紹介します。

図２

市販のＬＩＢの初期容量を２５℃で測定した後、環試験後のＬＩＢの分解の様子

境温度を－２０℃～８０℃に設定しサイクル特性を調ＬＩＢの負極には炭素材料を使用することが多く、べました（図１）。試験開始直後は、－２０℃では容ラマン分光で結晶性や構造が評価できます。２５℃、量が著しく低下し、６０℃、８０℃では容量の増加が６０℃、８０℃で試験後の電池の負極について、大気中見られました。その後、サイクル数の増加に伴いでラマンスペクトルを測定した結果（図３）、２５℃、徐々に容量が低下しますが、８０℃ではより大きく６０℃で試験後の電池では１３６０ｃｍ－１、１５８０ｃｍ－１、容量が低下しました。

２６８０ｃｍ－１にピークが見られましたが、８０℃で試験後の電池ではピークが見られませんでした。高温

初期容量（２５℃）での充放電により、負極炭素の構造が変化したと考えられ、サイクル特性の劣化要因の１つと予想されます。

図１

各温度でのサイクル特性

さらに４００サイクルまで試験を行った後、環境温度を２５℃に戻したときの放電容量残存率を求めました（表１）。－２０ ℃では容量を維持していま図３したが、６０℃、８０℃では放電容量が大きく低下し負極のラマンスペクトルました。本試験に用いたＬＩＢは、高温環境におい当所では、このような二次電池の充放電特性のて常温よりも放電容量の低下が著しく進みました。

評価や、二次電池材料向けの材料開発、燃料電池の評価等行っております。ご興味のある方はお気表１ ４００サイクル後の放電容量残存率

軽にご連絡ください。
（プロジェクト推進室田中優奈）

ＴＥＬ（０５２）
６５４－９９０８3

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月刊 名工研技術情報

お知らせ

展示会のお知らせ

環境デーなごや２０１４

第４回次世代ものづくり基盤技術産業展～広げよう！未来へつながるＥＳＤ～ のご案内

ＴＥＣＨ Ｂｉｚ ＥＸＰＯ ２０１４ のご案内

日時：平成２６年９月１３日（土）日時：平成２６年１０月２２日（水）～２４日（金）会場：久屋大通公園

会場：名古屋市国際展示場ポートメッセなごや「環境デーなごや」は、市民・事業者・行政の協名古屋市、（公財）名古屋産業振興公社等が構成働のもと、よりよい環境づくりに向けて具体的なメンバーである名古屋国際見本市委員会が、名古行動を実践する契機とする行事として平成１２年か屋市国際展示場ポートメッセなごやにて“第４回らはじまりました。

次世代ものづくり基盤技術産業展ＴＥＣＨ Ｂｉｚ

生き物との共生・低炭素社会の実現・循環型社

ＥＸＰＯ ２０１４”を開催します。昨年は２０３社・団会の構築などをテーマに、市民・事業者・行政が体が出展され、１９，８８５人の来場者がありました。

取組の成果を持ち寄り、交流し、学びあうことで、「次世代自動車・航空機などに活かすものづく持続可能な社会づくりに向けた新しいライフスタり」をテーマに、Ｂ ｔｏ Ｂに特化し、地域の主要イル・ビジネススタイルの提案・実験を行います。

企業の現場責任者に直接アピールできる新しいス

当所は、平成１４年以来、毎年、「環境デーなごタイルの「技術産業見本市」として開催するものや」に出展しており、これまで様々な環境対応技です。当所も技術シーズ発表・展示およびワンス術を展示してまいりました。本年も現在取り組んトップ相談を行いますので、是非お立ち寄り下さでいる研究の紹介やお子様向けのアトラクションい。

等を行う予定でおります。是非お立ち寄り下さい。

昨年の出展ブースの様子

月刊

昨年の出展ブースの様子

名工研・技術情報 ９月号
発行部数 １，５００部
無料 特定配布
編集担当 名古屋市工業研究所 支援総括室

平成２６年９月１日 発行
発

行

№７４９

名古屋市工業研究所 名古屋市熱田区六番三丁目４番４１号
ＴＥＬ（０５２）
６６１－３１６１ ＦＡＸ（０５２）
６５４－６７８８htt
p://www.
nmiri.
city.
nagoya.
jp/「この月刊名工研・技術情報は古紙パルプを含む再生紙を使用しています。
」

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