令和 2年 1月 27日 学 位 論 文 の 審 査 要 旨
学位論文申請者氏名：斎藤 崇広
論 文 題 目 ：炭化ケイ素由来多孔質炭素のナノ構造評価とキャパシタ電極材への 応 用 （Study on nanostructure evaluation of silicon carbide derived porous carbon and its application for capacitor electrode）
論文の概要及び判定理由
本博士論文は、高性能かつ安価なキャパシタ電極用の炭化ケイ素由来多孔質炭素
（SiC-CDC）の実現を目指した研究に関するものである。まず、各種炭化物由来多孔質炭 素（CDC）の製造条件とナノ構造の関係について調べ、SiC-CDC におけるナノ構造の熱 的安定性の高さを確認した。更に、SiC-CDCに対して水蒸気賦活を施すことで、比表面積
が約2000 m2 g-1まで拡大すること、製造条件によってミクロ孔の割合が高いまま細孔を発
達させられることを明らかにした。得られたSiC-CDCを電気二重層キャパシタ（EDLC）
の電極材へ適用することで、市販のEDLC用電極材と同等の出力特性を維持しつつ、高い 容量特性や長期信頼性を有する EDLC を実現した。また、SiC-CDC を用いたキャパシタ の更なる高容量化を狙い、SiC-CDCのセルの動作電圧拡大を検討した。熱的安定性の高い
SiC-CDCは熱処理による細孔収縮が生じ難いため、事前加熱処理よって容量を低下させる
ことなく高電圧印加に伴う抵抗増加が抑制できることを見出した。さらに、農業廃棄物で あるもみ殻を原料にSiC-CDCを調製することで、出力特性に優れ、安価なEDLC電極材
用のSiC-CDCが得られることに成功した。もみ殻を利用したSiC-CDCの循環型製造プロ
セスも提案しており、本論文は高性能かつ安価なキャパシタ電極用 SiC-CDC の工業化に 資するものであると言える。
以上のことから、本博士論文は博士（理工学）の学位に値するものと判定した。
審査年月日 令和 2年 1月 27日 審 査 委 員
主査 群馬大学学術研究院 教授 浅川 直紀 印 副査 群馬大学学術研究院 教授 中村 洋介 印 副査 群馬大学学術研究院 准教授 吉原 利忠 印 副査 群馬大学学術研究院 准教授 藤沢 潤一 印 副査 群馬大学学術研究院 教授 白石 壮志 印
関連論文
１著者名 Takahiro Saito, Shinji Ishikawa
論文題目 Rice-husk-based Silicon-carbide-derived Carbon as an Electrode Material for Electric Double-Layer Capacitors
（もみ殻を原料に調整した電気二重層キャパシタ電極用の炭化ケイ素由来 多孔質炭素）
雑誌名 Chemistry letters 第48巻 第8号 832頁～835頁 2019年8月
２著者名 Takahiro Saito, Kazuya Kuwahara, Shinji Ishikawa, Soshi Shiraishi 論文題目 Thermal pore stability of activated carbon materials to heat treatment
above 1000 ºC and lithium-ion capacitors using heated silicon-carbide-derived carbon
（1000℃以上の熱処理を施した炭素材料の細孔安定性と熱処理を施した 炭化ケイ素由来炭素を用いたリチウムイオンキャパシタ）
雑誌名 Electrochemistry 2019年12月 採択決定
参考論文
１著者名 Shinji Ishikawa, Takahiro Saito, Kazuya Kuwahara
論文題目 Carbon materials with nano-sized pores derived from carbides
（炭化物より創成されるナノサイズ細孔を有する炭素材料）
雑誌名 SEI Technical Review 第82巻 152頁～157頁 2016年4月
