令和3年2月1日 学 位 論 文 の 審 査 要 旨
学位論文申請者氏名：島袋 出
論 文 題 目：共有結合型黒鉛層間化合物を用いたリチウム一次電池からの新規電気化学キャ パシタの構築(Construction of Novel Electrochemical Capacitors from Lithium Primary Batteries using Covalent-type Graphite Intercalation Compounds)
論文の概要及び判定理由
本博士論文は、共有結合型黒鉛層間化合物（GICs）であるフッ化黒鉛（GF）および酸化黒鉛
（GO） を用いた Li 一次電池（GF/Li 電池・GO/Li 電池）から新規な HCs（GF/Li キャパシタ・
GO/Li キャパシタ）が構築できることを明らかにし、得られた知見から更なる高性能化を目指して
取り組んだ結果をまとめたものである。まず、完全放電後の GF/Li 電池がリチウムイオンキャパシ タとほぼ同等のエネルギー密度を有する HC として機能することを実証した。また、各種分析法を 駆使することで GF/Li キャパシタの正極は主に Li+カチオンの吸脱着によって充放電されることを 見出した。次に、GO/Li 電池もGO/Li キャパシタと同様に初回放電後にHCとして機能することを 実証し、その最大エネルギー密度は GF/Li キャパシタよりも優れていることを明らかした。ただし、
GO/Li キャパシタは出力特性に課題があるため、GO の粒子形状ならびに調製条件に着目して
研究を進めた。その結果、Hummers 法によって調製した GO と単層カーボンナノチューブとの複 合自立膜電極を用いると GO/Li キャパシタの最大エネルギー密度を損なうことなく出力特性を改 善できることに成功した。これらの研究成果は GICs を用いたリチウム一次電池の新たなる用途展 開にもつながるものと期待される。
以上の理由から、博士（理工学）の学位に値するものと判定した。
審査年月日 令和3年2月1日 審 査 委 員
主査 群馬大学学術研究院 上原 宏樹 教授 印 副査 群馬大学学術研究院 飛田 成史 教授 印 副査 群馬大学学術研究院 岩本 伸司 准教授 印 副査 群馬大学学術研究院 森本 英行 准教授 印 副査 群馬大学学術研究院 白石 壮志 教授 印
関連論文
１ 著者名 Izuru Shimabukuro, Noriaki Katagiri, Yoshikiyo Hatakeyama, and Soshi Shiraishi 論文題目 High-Energy Density Hybrid Capacitor Derived from Graphite-Oxide Lithium
Primary Battery（酸化黒鉛リチウム一次電池を由来した高エネルギー密度ハイブ
リッドキャパシタ）
雑誌名 Tanso 2021年1月 採択決定
２ 著者名 Izuru Shimabukuro, Tsuyoshi Kawashima, Yasuyoshi Shiraishi, Noriaki Katagiri, Yoshikiyo Hatakeyama, and Soshi Shiraishi
論文題目 Regeneration of Fully-discharged Graphite-Fluoride Lithium Primary Battery as
Electrochemical Capacitor（完全放電させたフッ化黒鉛リチウム一次電池の電気化
学キャパシタとしての再生）
雑誌名 Electrochemistry 2020年11月 採択決定
参考論文
１ 著者名 Izuru Shimabukuro, Yoshikiyo Hatakeyama, and Soshi Shiraishi
論文題目 Capacitance Properties and Durability of Various Single-Walled Carbon Nanotube Electrodes for Electric Double Layer Capacitor（電気二重層キャパシタ用の各種単 層カーボンナノチューブ電極の容量特性ならびに耐久性）
雑誌名 Electrochemistry 第88巻 第5号 369頁～373頁 2020年9月
２ 著者名 白石壮志, 川口忍，島袋出，畠山義清
論文題目 電気二重層キャパシタ用電極主材としての賦活ケッチェンブラックの容量特性
（Capacitance Properties of Activated Ketjenblack as An Electrode Active-material for An Electric Double Layer Capacitor）
雑誌名 炭素 第2019巻 第289号 139頁～147頁 2019年9月
