GIC入門 *作成中
GIC は Graphite Intercalation Compound の略で、黒鉛層間化合物を意味します。
ここでは、GICの基礎について解説します。
黒鉛
炭素原子（C）は原子番号6の元素で、最外殻に4個の電子を持ちます。
図1 炭素原子のモデル
sp²炭素原子が六角形に結合した構造がグラフェンであり、それが積層したものが黒鉛です。
図2 黒鉛構造
GICの構造
黒鉛は層状構造を持ち、層間には弱い相互作用しか働いていません。 そのため様々な物質が層間に挿入できます。
図3 インターカレーション
代表的なインターカレート
| 種類 | 物質 | 層間距離 |
|---|---|---|
| ドナー型 | Li | 0.371 nm |
| K | 0.535 nm | |
| Cs | 0.594 nm | |
| Ca | 0.460 nm | |
| アクセプター型 | FeCl₃ | 0.938 nm |
| CuCl₂ | 0.940 nm | |
| MoCl₅ | 0.919 nm | |
| H₂SO₄ | 0.80 nm |
GICの特性
インターカレーションにより電気伝導性が大きく変化します。
ドナー型では電子が供給され、アクセプター型では電子が奪われます。
参考文献
| No. | 書籍名 | 著者・出版社等 | メモ |
|---|---|---|---|
| 1 | グラファイト層間化合物 | 渡辺信淳 | 絶版 |
| 2 | 黒鉛層間化合物 | リアライズ社 | オンデマンドあり |
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