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【エネルギー】 単層カーボンナノチューブ電極キャパシタ −集電体不要、小型・軽量の高性能マイクロキャパシタへの道を開く −産総研

1 :あんたレスφ ★:2010/06/24(木) 20:44:42 ID:???
単層カーボンナノチューブ電極キャパシタの高電圧・安定動作を実証

− 集電体が不要なため、小型・軽量の高性能マイクロキャパシタへの道を開く −

概要

独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】(以下「産総研」という)
ナノチューブ応用研究センター【研究センター長 飯島 澄男】
スーパーグロースCNTチーム畠 賢治 研究チーム長、エネルギー技術研究部門【研究部門長 長谷川 裕夫】
エネルギー貯蔵材料グループ 羽鳥 浩章 主任研究員、
学校法人 名城大学大学院 理工学研究科 博士課程 イザディナジャファバディ アリらは、
高純度の単層カーボンナノチューブ(単層CNT)を電極とするキャパシタを試作、その性能を評価し、
従来の活性炭電極キャパシタよりも高い電圧で安定に動作することを確認した。

キャパシタは二次電池とは異なり、電気エネルギーを直接物理的に蓄える長寿命で高出力のデバイスである。
キャパシタのエネルギー密度、パワー密度は動作電圧の自乗に比例するが、
従来の活性炭電極キャパシタは電極の不純物などのため、3 V以上の電圧をかけると寿命が短くなる問題があった。

今回、スーパーグロース法で合成した高純度の単層CNTだけを用いた電極を作製し性能試験を行った。
この電極を用いたキャパシタは、電圧4 Vで動作し、67 Wh/kg の高エネルギー密度、93 kW/kg の高パワー密度を示した。
また1000回の充放電試験後のキャパシタンス(静電容量)の減少率は、活性炭電極を用いたキャパシタが46 %で
あったのに対し、単層CNT電極キャパシタではわずか3.6 %であった。
将来、小型かつ軽量なマイクロキャパシタとして、携帯電子機器やユビキタスデバイスに応用できると考えられる。

本研究は、独立行政法人 科学技術振興機構(JST) 戦略的創造研究推進事業 チーム型研究(CREST)
「プロセスインテグレーションによる機能発現ナノシステムの創製」
【研究総括 独立行政法人 物質・材料研究機構 理事 曽根 純一】研究領域における研究課題「自己組織プロセスにより
創製された機能性・複合CNT素子による柔らかいナノMEMSデバイス」【研究代表者 畠 賢治】の一環として行われ、
詳細は、2010年6月18日(ドイツ時間)にドイツの科学誌「Advanced Materials」オンライン版に掲載された。

▽ ソース 産総研 ※発表内容の一部を抜粋の上引用しました。是非全文をご確認下さい。
http://www.aist.go.jp/aist_j/new_research/nr20100621/nr20100621.html

▽ 画像 単層CNT電極の走査型電子顕微鏡画像(左)と、集電体なしの単層CNT電極を用いたキャパシタの構造(右)
http://www.aist.go.jp/aist_j/new_research/nr20100621/fig.jpg

▽ 関連報道 「カーボン・ナノチューブ電極で出力が10倍」,MITがLiイオン2次電池開発
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20100622/183666/?ST=AT&ref=rss

2 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 20:46:16 ID:3LsrxIsa
すげええええ

3 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 20:49:22 ID:z7Aec6aX
カーボンナノチューブ
マイクロキャパシタ
スーパーグロースCNTチーム
イザディナジャファバディアリ
スーパーグロース法
ユビキタスデバイス
科学技術振興機構(JST)
戦略的創造研究推進事業 チーム型研究(CREST)
自己組織プロセスにより創製された機能性
・複合CNT素子による柔らかいナノMEMSデバイス


ふむ・・・10%も理解できん。


4 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 20:52:13 ID:wQvrxFsL
で、結局何が出来るようになるの?
全く理解できない文系の俺に教えて。

5 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 20:53:29 ID:8BGnieZL
>>3

イザディナジャファバディアリ
↑人名じゃね?


6 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 20:55:42 ID:Wb7TRUgQ
電池の革命が起きる。

電池を使用する様々な機械に革命が起こる


7 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 20:56:58 ID:6UguSqHN
コンデンサーね

8 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 20:59:07 ID:n2RXH0s1
研究員の肩書きを読んだだけで挫折してしまった

9 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 20:59:31 ID:952WdB7L
>>4
とある科学の超電磁砲

10 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:05:24 ID:9mMC76FT
電気自動車やハイブリッド車

11 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:05:56 ID:3hB00yuA
>>1
あんだって?

12 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:09:38 ID:R4ss0RoP
民主党の方から来ました

13 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:15:01 ID:HYHsdtN/
>電圧4 Vで動作し、67 Wh/kg の高エネルギー密度、93 kW/kg の高パワー密度を示した

でも数ミリグラムも使ってないんでしょ?

14 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:19:24 ID:x8C9RRC4
乾電池大で電気自動車が動かせるようになるかもってこと?

15 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:19:30 ID:g6FShzjv
>>4
キャパシタとバッテリーの違いは、キャパシタの場合、
食べたものを脂肪に変換(バッテリーに貯蔵)しなくても保持出来る上に、
充放電がバッテリーに比べてスムーズで速やか。
しかも、今回の成果は、口と肛門を繋げて我慢も出来る。当然小さくなる。
電気回路の一部に組み込めば必要な部分にピンポイントでの割り増し供給も出来るし
逆にビジーな部分から頂戴して待機する事も出来る。

16 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:25:45 ID:JottS6Yi
>>14 
自動車とかは大型キャパシタ。これは開発が盛ん
小型のキャパシタは開発進んでなかった

17 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:37:30 ID:wtrYpWg7
>>1
日本語でおk

18 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 21:51:23 ID:kEtIYQB5
これなら実用レベルだな

19 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 22:03:25 ID:2SyXIfam
仕分けで廃止、中国に無償譲渡です

20 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 22:20:43 ID:eT+KX6j3
キャパシタは言いづらいからキャバクラかヤマシタにしねえか?

21 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 22:21:17 ID:sfr2Hurz
67Wh/kgってことは小型EV(16kWh)で240kgくらいか
問題はCNTの量産だな

22 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 22:21:58 ID:8SKEMjRl
この先の30年後って絶対にある意味恐ろしい世界になってるよなw
戦争とか無くなってて世界中が幸せになってるんだけど何かが違うような

23 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 22:44:14 ID:mnFh6H/y
安定して単層のCNTを取り出せれば有望だな。
不均一なCNTの場合でも特性を上げれるのだろうか?

24 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 22:44:38 ID:EhwKz/fy
また研究者が行方不明に
いわなきゃ良いのに

25 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 22:57:33 ID:WuEFW282
中国に独占されているレアメタルを使わずに済むということか

26 :名無しのひみつ:2010/06/24(木) 23:49:07 ID:8H+hPZxr
前から電気自動車はキャパシタ使って走ると思ってたんだけど、どうだろ

産総研は単層-複層CNTの分離技術も持ってるし、今回の成果もあるし、理研ビタミンみたいな形でキャパシタの会社作っちゃえYO

27 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 00:56:47 ID:CfO56p6F
>>21
少なくとも、鉛蓄電池の倍のエネルギー密度。
NiCdなみ。出力も、1kgあれば120馬力取り出せる。何か、費用を度外視するような
用途って無いのかな。

28 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 01:20:43 ID:UljNrEs9
これでマザーボードの電解コンデンサ劣化が減るかな?

29 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 02:51:15 ID:tiybhVOv
深夜電力の保存までできるようになれば爆発的に普及するね

30 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 03:25:33 ID:0DZpIpvv
CNTのキャパシタって定期的に話題になってるような

31 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 03:26:33 ID:yP1XGL2+
>>29
電力会社が総力を挙げて潰しに来るなw

32 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 05:22:34 ID:OD7OfnCF
>また1000回の充放電試験後のキャパシタンス(静電容量)の減少率は、活性炭電極を用いたキャパシタが46 %で
>あったのに対し、単層CNT電極キャパシタではわずか3.6 %であった。
1000回電源いれたら終わりじゃキャパシタとしては使えないな>46%
バッテリーとしてなら使えるんだろうけど。
エネループで(ry

33 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 05:51:23 ID:x/nTSlst
>>31
電力会社は、発電所の稼働率を昼夜で変えたくないので、深夜電力を貯めてもらって
昼夜の使用電力量を均等化させる仕組みは歓迎こそすれ潰そうとはしない。
というか、喜ぶはず。

34 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 08:02:51 ID:DSGif3/k
容量はリチウムの半分もいってないわけか

35 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 08:22:20 ID:9Z+QDBO/
いやキャパシタだし

36 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 08:24:12 ID:D00TVBiC
充電時間はどれくらいなんだろうか。
しかしキャパシタだからかなり期待できそうだ。

EVでも急速充電で30分かかるバッテリーでは
充電スタンドの効率も悪いだろうしな。

37 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 11:17:18 ID:sTJKDBVH
>>27
競技用電動バイクの電源とか。
モトクロスなら15分−20分位しか走らないけど、ダメかな?

38 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 15:07:02 ID:OOZIYc6r
コンデンサーとは別物?

39 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 15:17:26 ID:d1GEfxJI
>>38
基本的な仕組みとしては同じだけど、大容量のコンデンサをキャパシタと呼ぶ事が多い。
あくまで日本語の問題だけど。

40 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 15:19:39 ID:JevHf0Uh
最新の「トランジスタ技術」CQ出版に、コンデンサのことが書いてある。

41 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 15:21:30 ID:Qi7pnnYh
レーザー兵器に最適じゃね

42 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 15:47:15 ID:n3LsIDFK
回生電気を一時的に物理保存して、再発進に利用できるなら、
電池レスハイブリットができると思う。

43 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 16:18:23 ID:tw7rLZG6
フライホイール?

44 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 18:49:10 ID:K2DNCbyn
>>43
座布団一枚持ってって

45 :名無しのひみつ :2010/06/25(金) 19:39:35 ID:jzcmvTLa
技術はぜ〜んぶサムソンが盗みます。


46 :七つの海の名無しさん:2010/06/25(金) 20:00:36 ID:aj+NSvqv
下らない、グラフィンを使うのが正解。

47 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 21:44:59 ID:ijYDCO5j
>>42
本田が昔断念した。
瞬間的な入出力に強いのは魅力だけどね。
ライトを常時点灯できるバッテリーレスバイクが作れるかもな。

48 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 22:06:48 ID:DTMpc8s5
>>27
実物大エヴァンゲリオン

49 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 22:33:29 ID:hCh3Bpfg
>>46
お前、グラフィンって言ってみたいだけだろ?w

量産技術が確立してから言おうな。
まずはそれからだ。

50 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 22:55:59 ID:CfO56p6F
>>33
だから、昼夜違わず、しかも風任せの発電をする風力発電は、最近はぶられてる。

51 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 22:58:30 ID:pwS847uh
カーボンナノチューブ
石綿以上の毒

52 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 23:03:33 ID:y9C1F9a8
グラフェンって鉛筆で書くと出来るよ。

53 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 23:11:11 ID:MmC9ouAt
なんか、
1のリンクにあるMITのほうがすごくね?と思った。

http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/abs/nnano.2010.116.html
これが原著論文だな。

と、こっちも日本人がかかわってるかな?
いいことだ。



54 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 23:33:41 ID:uyxsoOLg
http://www.nedo.go.jp/iinkai/kenkyuu/houkoku/20h/chukan/07-1.pdf

すげえ!!

55 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 23:35:14 ID:uyxsoOLg
日本ケミコンか?

56 :名無しのひみつ:2010/06/25(金) 23:36:51 ID:uyxsoOLg
日本ゼオンか?

57 :名無しのひみつ:2010/06/26(土) 00:01:41 ID:nOPm3/vX
いつもの凄いキャパシタ出る出る詐欺じゃないのか?

58 :名無しのひみつ:2010/06/26(土) 01:38:38 ID:qcBHGyP0
キャパシタは、電圧チェックで正確な蓄電量を計ることができるのがいいよね。
電池は電流チェックしないと量が分かりにくく、電圧低下を検出してメーターが一気に空側に振れることが怖い。

59 :名無しのひみつ:2010/06/26(土) 18:25:42 ID:+tWd/z8C
2.5V, 1500Fぐらいのなら普通に手に入る
プリウスの電源みたいに200Vにするには、80個直列につなぐ
そうすると容量が18Fになるので必要な容量まで並列につなぐ
1F=0.7mAhぐらいなので12.6mAhぐらい。
20Aで2時間もつようにしたい場合は40Ah=40,000mAh必要なので
その80個直列につないだコンデンサーのモジュールを
3174個並列に繋げばいい

つまり無理

60 :名無しのひみつ:2010/06/26(土) 20:24:02 ID:ZxzhYlN9
充電時間がかからないバッテリー代わりのものが出来るわけね?

61 :名無しのひみつ:2010/06/26(土) 22:57:27 ID:SxjNtdlQ
まあ、ナノチューブ使ってる時点で限界あるわな。
やはりグラフェンの時代!

62 :名無しのひみつ:2010/06/27(日) 03:48:22 ID:lI0j2CQy
>>61
ナノチューブみたいに高純度のものを量産する技術がないから
グラフェンはまだまだ先。
そもそもグラフェン自体を作るのに必死になってるレベルじゃ
グラフェンを用いて何か作る、なんて無理。

63 :名無しのひみつ:2010/06/27(日) 04:20:03 ID:RNSbsHxE
やっぱ、将来的にはグラフェンなのか、
がばってほしいな
www.physorg.com/news196316695.html
大きな物も作れるみたい

64 :名無しのひみつ:2010/06/27(日) 06:56:29 ID:zMd+pjVh
レンホー

開発する金があるなんて無駄です!
開発費を全て子供手当に

65 :名無しのひみつ:2010/06/27(日) 07:09:20 ID:DIhffyL5
グラフェンで電気二重層コンデンサ作れば、Li電池も真っ青になるはず。

当たり前の話だが、それが簡単に作れるのなら、今更だれもLi電池など作らない。

66 :名無しのひみつ:2010/06/27(日) 23:44:19 ID:drWBnxxR
ちなみに、半導体を用いて気相成長法で100立方cm程度(10*10*1)の大きさのキャパシタ作ったら、どれくらいの容量にできるんだろうな?


67 :名無しのひみつ:2010/06/28(月) 09:06:32 ID:kKeVqGP+
>>51
石綿みたいに、工場や解体現場から飛散しまくるような使い方を
しなければいいだけだ。 回収が前提、回収が容易として使われている
物質には石綿より危険なものはあるよ

68 :名無しのひみつ:2010/06/28(月) 09:38:57 ID:TiduCU3p
はいはい仕分け仕分け

69 :名無しのひみつ:2010/06/28(月) 12:58:50 ID:7oBBrJ39
>>65
グラフェンでできてもエネルギー密度はLi電池は超えないぞ。
出力密度はともかくとして、というか今でも超えてるが。


70 :名無しのひみつ:2010/07/01(木) 00:55:08 ID:WqB6RR2e
>>51
石綿と違って、焼却処分できるよ。

71 :名無しのひみつ:2010/07/05(月) 23:53:04 ID:nafdfbed
安くて損失も小さければ、多少大きくてもいろいろと需要はあるさ。


72 :名無しのひみつ:2010/07/25(日) 22:28:28 ID:EQKtZPK/
>>67
最近メディカルトリビューンで白血球が分解できるとかできないとか読んだ気が

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