2026/10/30 更新

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テイ サイゼン
程 再冉
CHENG,Zairan
所属
環境都市工学部 助教
職名
助教
外部リンク

学位

  • 博士(工学)

研究キーワード

  • リチウムイオン電池

  • グラファイト

  • グラフェン

  • 活性炭

  • 水処理

  • 炭素

  • カーボン

  • 電気二重層キャパシタ

  • 二次電池

研究分野

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 電子デバイス、電子機器

  • ナノテク・材料 / ナノ材料科学

学歴

  • 関西大学   大学院理工学研究科博士課程後期課程

    2020年4月 - 2026年3月

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    国名: 日本国

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  • 関西大学   大学院理工学研究科博士課程前期課程

    2015年4月 - 2017年3月

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    国名: 日本国

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  • 関西大学   環境都市工学部   エネルギー・環境工学科

    2011年4月 - 2015年3月

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    国名: 日本国

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経歴

  • 関西大学

    2026年4月 - 現在

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    国名:日本国

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  • ヤマハ発動機株式会社

    2017年4月 - 2026年3月

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    国名:日本国

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所属学協会

  • 電気化学会

    2026年6月 - 現在

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  • 炭素材料学会

    2021年8月 - 現在

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論文

MISC

  • ゴルフカー向け内製リチウムイオン電池パック開発 招待

    長澤 佑樹, 宮﨑 敏典, 香田 昌伸, 安藤 羅崇汰, 竹内 祐哉, 宮田 明典, 程 再冉, 三輪 千夏, 笹本 侑紀, 藤原 一樹, 田中 洋充

    ヤマハ発動機 技報   ( 60 )   48 - 52   2025年12月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:速報,短報,研究ノート等(大学,研究機関紀要)   出版者・発行元:ヤマハ発動機株式会社  

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    その他リンク: https://global.yamaha-motor.com/jp/design_technology/technical/

  • Effect of Mesopore Structure of Carbon Gel on Improving the Capacity of Electric Double-Layer Capacitors 査読

    Zairan Cheng, Tsubasa Okamura, Yuto Ohnishi, Kiyoharu Nakagawa

    SAE Technical Paper Series   1   2025年4月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(国際会議プロシーディングズ)   出版者・発行元:SAE International  

    <div class="section abstract"><div class="htmlview paragraph">Electric double-layer capacitors (EDLCs) store charge by adsorbing ions at the electrode-electrolyte interface, offering fast charge/discharge rates, high power density, minimal heat generation, and long cycle life. These characteristics make EDLCs ideal for memory backup in electronic devices and power assistance in electric and hybrid vehicles. However, their energy density is lower than that of batteries, necessitating improvements in electrical capacity and potential. Traditionally, activated carbon with a high specific surface area has been used, but recent research focuses on mesoporous carbon materials for better ion diffusion. This study uses resorcinol-formaldehyde-carbon cryogel (RFCC) with mesopores and organic electrolytes with a wider electrochemical window. Various RFCCs with different pore sizes were synthesized and evaluated. Comprehensive investigations into the pore structures and surface properties of both synthesized carbon gels and commercial mesoporous materials were conducted. EDLCs with organic electrolytes were fabricated, and their electrochemical performance was analyzed. Findings indicate that mesoporous carbon gels significantly enhance capacity in high-rate charge-discharge cycles due to improved ion diffusion, highlighting their potential in optimizing EDLC performance.</div></div>

    DOI: 10.4271/2024-32-0026

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  • 多価イオンを用いた電気二重層キャパシタにおける電極材料としてのカーボンクライオゲルの評価

    岡村翼, 程再冉, 中川清晴

    炭素材料学会年会要旨集(Web)   48th   2021年

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  • カーボンゲルのメソ孔構造が電気二重層キャパシタのレート特性に与える影響

    程再冉, 岡村翼, 中川清晴

    炭素材料学会年会要旨集(Web)   48th   2021年

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  • Enhancing the Electrochemical Performance of Electric Double-Layer Capacitors by Applying Mesoporous Carbon Gel RFCX to the Electrode 査読

    Zairan Cheng, Hirokazu Oda, Kiyoharu Nakagawa

    ECS Meeting Abstracts   MA2016-02 ( 8 )   1081 - 1081   2016年9月

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    担当区分:筆頭著者   出版者・発行元:The Electrochemical Society  

    Electric double-layer capacitor (EDLC) has been required high capacitance and high-rate performance. The capacitance of EDLC comes from the electrostatic charge accumulation at the interface between electrode and electrolyte. So the capacitance is highly dependent on the surface area of elecrode material. For this reason, microporous activated carbon had been used for many years as EDLC electrode materials. However, recent research use organic electrolyte to enhance the energy density of EDLC. In this case, microporous electrode materials are not good at ion transport and reduce rate perfermance because of the large ion diameter of organic electrolyte. Therefore, an optimal electrode material must provide an appropriate pore size for ion transport. Recently, mesoporous materials have been reported to be more effective in increasing capacitance at high charge/discharge rates.

    Based on the recent reports, we focused on the study of novel mesoporous materials. We prepared several kinds of mesoporous materials carbon gel RFCX (resorcinol formaldehyde carbon xerogel) with different pore size distribution. RFCX is a kind of mesoporous carbon material with a 3D interconnected network structure and under the control of the pore structure by varying certain conditions of the sol-gel process. We controled the concentration of catalyst and developed three types of mesoporous materials carbon gel RFCX with a large number of mesopores around 10 nm, 25 nm and 40 nm. For comparison, we used two kinds of commercial activated carbon products M (surface area 900 m<sup>2</sup>g<sup>-1</sup>) and Y (surface area 1500 m<sup>2</sup>g<sup>-1</sup>). Both of them are high-surface-area microporous activated carbon. And we examined each sample’s electrochemical behavior as the electrode for electric double-layer capacitors in organic electrolyte of tetra ethyl ammonium tetra fluoroborate in propylene carbonate (TEABF<sub>4</sub>/PC). Ion diameter of electrolyte ion TEA<sup>+</sup> in solvation is 1.96 nm. And ion diameter of electrolyte ion BF<sub>4</sub> <sup>-</sup> in solvation is 1.71 nm. Diameter was caculated by Car-Parrinello method.

    Carbon gel RFCX enhanced the electrolyte ion transport by the large pore diameter (2 ~ 50 nm). RFCXs showed higher surface areal capacitance of 4.0 ~ 6.2 μF cm<sup>−2 </sup>than the commercial product M (0.5 ~1.5 μF cm<sup>−2</sup>) in organic electrolyte. Though they are the similar surface area (about 800 m<sup>2</sup>g<sup>-1</sup> and 900 m<sup>2</sup>g<sup>-1</sup>). Moreover, the RFCXs also showed higher surface areal capacitance than the commercial product Y (2.2 ~ 3.5 μF cm<sup>−2</sup>). Though surface area of RFCX is only a half of Y (1500 m<sup>2</sup>g<sup>-1</sup>). And RFCXs showed high-rate performance of 70% owing to the large mesopore volume. These results indicated that capacitance of EDLC in organic electrolyte indepandent of surface area of electrode material. Thus, we considered that the volume rate of mesopore of electrode material is one of the most important determinant of rate performance.

    In summary, EDLC based on the mesoporous carbon RFCX exhibited better electrochemical performance than microporous activated carbon in organic electrolyte. It is considered that RFCX has potential for high performance energy-related applications.

    DOI: 10.1149/ma2016-02/8/1081

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    その他リンク: https://iopscience.iop.org/article/10.1149/MA2016-02/8/1081/pdf

  • 電気二重層キャパシタにおける炭素電極の細孔構造が電気化学特性に及ぼす影響

    程 再冉, 中川 清晴, 小田 廣和

    応用物理学会学術講演会講演予稿集   2015.2   3427 - 3427   2015年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 応用物理学会  

    DOI: 10.11470/jsapmeeting.2015.2.0_3427

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  • メソ孔性炭素材料カーボンゲルの作製と有機系電気二重層キャパシタ電極への応用

    程再冉, 中川清晴, 中川清晴, 小田廣和, 小田廣和

    炭素材料学会年会要旨集   42nd   2015年

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  • 電気二重層キャパシタにおける各種炭素電極の細孔構造がレート特性に及ぼす影響

    CHENG Zairan, 中川清晴, 小田廣和

    日本化学会講演予稿集   95th ( 2 )   2015年

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  • 電気二重層キャパシタにおける炭素電極の細孔構造が電気化学特性に及ぼす影響

    CHENG Zairan, 中川清晴, 小田廣和

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)   76th   2015年

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講演・口頭発表等

  • 高エネルギー密度化に向けたイオン液体系電気二重層キャパシタの開発

    大杉 拓渡, 程 再冉, 中川 清晴

    2026電気化学秋季大会  2026年9月 

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    開催年月日: 2026年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • バイオ由来球状多孔質炭素電極材料の構造制御による新規有機電解液系EDLCの性能向上

    程再冉, 池宮凌大, 竹内源太郎, 林順一, 中川清晴

    2026電気化学秋季大会  2026年9月 

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    開催年月日: 2026年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Effect of Mesopore Structure of Carbon Gel on Improving the Capacity of Electric Double-Layer Capacitors 国際会議

    Zairan Cheng, Tsubasa Okamura, Yuto Ohnishi, Kiyoharu Nakagawa

    SETC小型パワートレイン技術国際会議  2024年11月  公益社団法人自動車技術会(JSAE)

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    開催年月日: 2024年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:バンコク   国名:タイ王国  

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  • Enhancing the Electrochemical Performance of Electric Double-Layer Capacitors by Applying Mesoporous Carbon Gel RFCX to the Electrode 国際会議

    程 再冉, 小田 廣和, 中川 清晴

    2016年電気化学会秋季大会  2016年10月  米国電気化学会

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    開催年月日: 2016年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:米国ハワイ州ホノルル   国名:アメリカ合衆国  

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  • カーボンゲルのメソ孔構造が電気二重層キャパシタのレート特性に与える影響

    程 再冉, 岡村 翼, 中川 清晴

    炭素材料学会 第48回炭素材料学会年会  2021年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 多価イオンを用いた電気二重層キャパシタにおける電極材料としてのカーボンクライオゲルの評価

    岡村 翼, 程 再冉, 中川 清晴

    炭素材料学会 第48回炭素材料学会年会  2021年12月 

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    記述言語:日本語  

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  • 電極へメソ孔性カーボンゲルの応用による電気二重層キャパシタの電気化学性能の向上

    程 再冉, 小田 廣和, 中川 清晴

    2016年12月 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • メソ孔性ナノ炭素材料ナノカーボンゲルの作製と電気二重層キャパシタ電極への応用

    程 再冉, 小田 廣和, 中川 清晴

    ナノファイバー学会 第7回年次大会  2016年7月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • メソ孔性炭素材料カーボンゲルの作製と有機系電気二重層キャパシタ電極への応用

    程 再冉, 中川 清晴, 小田 廣和

    炭素材料学会 第42回炭素材料学会年会  2015年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • Development of carbon gel for EDLC electrode material and evaluation of its performance

    程 再冉, 中川 清晴, 小田 廣和

    第25回日本MRS年次大会  2015年12月 

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    記述言語:英語  

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  • 電気二重層キャパシタにおける炭素電極の細孔構造が電気化学特性に及ぼす影響

    程 再冉, 中川 清晴, 小田 廣和

    応用物理学会 学術講演会講演  2015年8月 

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    記述言語:日本語  

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  • 電気二重層キャパシタにおける各種炭素電極の細孔構造がレート特性に及ぼす影響

    程 再冉, 中川 清晴, 小田 廣和

    日本化学会 春季年会  2015年3月 

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    記述言語:日本語  

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受賞

  • 第7回年次大会ポスター発表最優秀賞

    2016年7月   ナノファイバー学会  

    程 再冉

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

    ○ 最優秀賞
    P-3
    メソ孔性ナノ炭素材料ナノカーボンゲルの作製とそれを電気二重層キャパシタ電極への応用
    (関大院・理工)○ 程 再冉,( 関西大学&HRC)小田 廣和,中川 清晴*

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担当経験のある科目(授業)

  • 化学実験

    2026年 - 現在 機関名:関西大学

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  • フレッシュマンゼミナール

    2026年 - 現在 機関名:関西大学

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  • ユニットオペレーション演習1

    2026年 - 現在 機関名:関西大学

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  • 物理化学演習

    2026年 - 現在 機関名:関西大学

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  • 分析化学実験

    2026年 - 現在 機関名:関西大学

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