HOME 教育状況公表 令和3年4月13日

アルミ電解コンデンサ

機能界面設計工学特論 WebClass

山形大学  大学院  物質化学専攻  立花和宏

キャパシタンスは実在しません。キャパシタンスを模したデバイスとしてコンデンサがある。キャパシタと言ってもいいです。 誘電体を導体で挟んだ構造です。

アルミ電解コンデンサでは誘電体にアルミニウムのアノード酸化皮膜を使います。 誘電体は誘電率が大きく、導電率が小さいものが望ましいです。 アルミニウムの酸化物だって誘電率が無限に大きいわけではないし、導電率だって0というわけにはいきません。 アノード酸化皮膜であればなおさらです。しかも誘電率や導電率という物性値は電場や周波数に依存します。

光学領域と呼ばれる高い周波数では、電子分極だけ気にすればよいのですが、音響領域では、電子分極のほかに原子分極や双極子分極を考えなくてはなりません。 電子誘電率のほかに原子誘電率や配向誘電率を考えなければならないのです。

インピーダンス
  1. インピーダンスと電池の基礎
    1. 材料物性値とインピーダンス
    2. ボーデプロットとコールコールプロット
プロジェクト れっか
Fig アルミニウム電解コンデンサの模式図
反応 電池式 Al |Al2O3 |電解液
式量: 101.9612
密度 d 3100
モル体積/m3/mol3.28907096774194E-02
m3/C 5.68146973804344E-11
m/C 5.68146973804344E-08
m/s 5.68146973804344E-10
V/s 0.417755127797311
RC並列回路
Fig アルミニウムの電位プロファイル
Fig アノード酸化のセル
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アノード酸化
©K.Tachibana
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/52255/_11/AnodicOxidation.asp

  1. 高電場機構とアルミニウムのアノード酸化
  2. 不定比化合物半導体とノンストイキオメトリー
  3. 降伏現象と電子雪崩
  4. 電池活物質材料と電解液界面
  5. 集電体と電極合材との接触抵抗
  6. 導電助材と二次元電気伝導
  7. 導電性高分子と一次元電気伝導
  8. ショットキー障壁と電位プロファイル
  9. 電池反応場としての三相界面とコンタクトライン長さ
  10. 有機溶媒とオートプロトリシス
  11. 高電場による高分子の配向分極
  12. 電極界面形状と電場集中
  13. アルミ電解コンデンサ
  14. リチウムイオン二次電池
  15. エネルギーデバイスと機能界面

R03

17 機能界面設計工学特論 2 講義 1 〇 機能界面設計工学を応用する能力を身につける科目である。 機能界面設計工学に関する専門知識を身につけ、それを応用することができる。 〇 〇 教育課程の編成・実施方針(CP) 1物質化学工学に関する高度な専門職従事者としての知識と技能を体得するために体系的に構成されたカリキュラムを編成する。 2物質化学工学の応用力を養う授業科目を配置する。 〇3産業の現場、各種研究施設又は他専門分野の研究室において、工学に対する視野を広め、問題提起・解決能力を養う授業科目を配置する。 4専門的かつ多面的な考察を通して物質化学工学分野に関する論文を執筆できるべく、適切な助言・指導を行う。 学位授与方針(DP) 〇R1応用化学、化学工学及びバイオ工学に関わる幅広く深い知識とそれらを応用する能力を身に付けている。 〇R2科学技術に関する知識・情報を的確に把握する能力と記述力、発表と討論の能力及び国際的な情報収集能力を身に付けている。 3生涯にわたって自発的かつ継続的に学習できる能力を身に付けている。 4現在の社会状況を理解し、取り組むべき課題等の判断及び行動ができる。 5物質化学工学分野において、高度な専門知識を身に付け、自ら創造性を十分に発揮し、課題解決を先導できる能力を身に付けている。 6考察、検証及び議論を通して多元的に物質化学工学に関する研究を進め、工学の発展に寄与する学位論文を執筆できる。"

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