強酸を用いた新蓄電材料の化学的合成と蓄電装置への実用化研究

研究課題

産学が連携した研究開発成果の展開研究成果展開事業研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 探索タイプ

研究責任者	松本聡芝浦工業大学, 工学部, 教授
研究期間 (年度)	2010
概要	絶縁油は炭化水素系の成分でできているが、これに硫酸を加えて化学反応を起こすと黒色のアモルファス状の炭素が遊離することが、本研究室において確認された。これをゲル状とした物質を用いてコンデンサを試作した。静電容量を実測した結果、従来の経験からは想像し得ない大容量の蓄電性能を持つことが判明した。今回の試作品は、試作段階であり試作条件や測定条件により、静電容量が大きく変動したが、市販されている電気二重層キャパシタを上回る大容量の可能性が実験的に見出された。また、動作電圧も一段で3ボルトまで良好な特性を示すことが実験で確認され、従来の電気二重層キャパシタよりも高電圧で動作できることが確認された。動作電圧については、さらに高電圧化の可能性があるが、今回の研究期間内ではこの確認には至らなかった。なお、試作段階において、電極に金属を用いた場合、金属は酸により腐食が認められ実用化には多くの困難が伴うことが予想された。このため、酸に腐食されにくい電極として同じ炭素系の電極に切り替えたところ良好な結果が得られるようになった。また、キャパシタとして実用化するためにはセパレータの開発も重要であるが、今回はガラス系材料を使用した。これらの基本構造の確立により実用化に対する技術課題解決の目処がついた。今後は、さらなる最適な材料の探索、試作品に対する動的特性の調査、更なる高電圧領域における動作特性の確認、ならびに試作品の大容量化のための構造最適化に関する研究を進め、実用化を目指したい。