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【研究成果】 カーボンナノチューブが、熱を電気エネルギーに変換する優れた性能を持つことを発見

首都大学東京 2014年01月29日 14時50分
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 首都大学東京理工学研究科 真庭豊 教授、東京理科大学工学部 山本貴博 講師、産業技術総合研究所ナノシステム研究部門 片浦弘道 首席研究員の研究チームは、共同で高純度の半導体型単層カーボンナノチューブ(s-SWCNT)フィルムが、熱を電気エネルギーに変換する優れた性能をもつことを見いだしました。

 尺度となるゼーベック係数は実用レベルのBi2Te3系熱電材料に匹敵します。このフィルムのゼーベック係数は含まれるs-SWCNTの比率に依存して敏感に変化するため、s-SWCNTの配合比率の異なる2種のSWCNTを用いて容易に熱電変換素子を作ることができます。さらに、この電圧発生には、SWCNT間の結合部分が重要な役割を担うことを理論計算により見いだしました。今後、SWCNTの耐熱性や柔軟性などの優れた特徴を活かし、高性能の新規熱電変換素子の開発につなげていく予定です。

 本研究成果は、専門誌Appl. Phys. Expr.(APEX)に「Giant Seebeck coefficient in semiconducting single-wall carbon nanotube film」のタイトルでVol.7 No2に発表される予定です。

 本研究の一部は、独立行政法人科学技術振興機構の戦略的創造研究推進事業(CREST)、首都大学東京傾斜的研究補助金および文部科学省の科学研究費補助金の支援を受けて行われました。

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