図1 600Wh/Lを達成した高分子キャパシタの充放電特性
図1 600Wh/Lを達成した高分子キャパシタの充放電特性
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図2 薄膜の高分子キャパシタ
図2 薄膜の高分子キャパシタ
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 イーメックスが,開発中の大容量キャパシタの実用化を急いでいる。同キャパシタは,固体高分子電解質膜の表面に電極となる金属メッキを施したもの(Tech-On!関連記事)。メッキ処理の手法を工夫することで電極の比表面積を増大させて物理吸着効果を高めるとともに,電解液の塩にLiイオンを用いることによる電気化学効果でエネルギー密度を向上させたハイブリッド・キャパシタの一種である。Liイオン2次電池をしのぐエネルギー密度に大手自動車メーカーなどが強い関心を示しており,既に一部メーカーと実用化に向けた検討を進めているようだ。

 2009年6月には,体積当たりのエネルギー密度600Wh/Lを達成したと発表した(図1,Tech-On!関連記事)。600Wh/Lという数値は,高性能のLiイオン2次電池のエネルギー密度に匹敵する性能。詳細は明らかにしないものの,メッキの処理条件を改善することによって電極部の比表面積を2万倍まで高めるとともに,固体高分子電解質膜の厚さを従来の約60μmから31μmに半減させた。これによって,体積当たりのエネルギー密度を飛躍的に高めている。電極となるメッキ部の厚さが10μm程度なので,正負の両電極と固体高分子膜が同程度の厚さを持った構造となる。固体高分子という材料もエネルギー密度の向上に寄与している。固体高分子キャパシタは,Liイオン・キャパシタと同様にあらかじめLiイオンを吸蔵させる工程(プレ・ドープ)が必要注1)。採用している固体高分子は負の電荷を帯びた官能基を持っているため,プラスの電荷を帯びたLiイオンのドープが容易で静電容量を高めやすいという。

注1) 同社は,Liイオンの注入工程をアクチベーションと呼んでいる。Liイオン・キャパシタは,この工程に時間が掛かるのが難点の一つとされている。

「電池のコストを1/10にできる」

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