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【卒論】エネルギー貯蔵デバイスにおけるバルブメタルアノード酸化皮膜の欠陥制御⇒#265@卒論;
エネルギー貯蔵デバイスにおけるバルブメタルアノード酸化皮膜の欠陥制御
田中 良樹, 山形大学 物質化学工学科, 修士論文 (1).
「学生時代にこんなきれいなデータにめぐり合えるなんて・・・」いえいえこちらこそありがとう！1)2)
【関連講義】卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）,集電体｜電解液（界面）3)
Y. Tan…らは、2006年にEffect of Water Content on Insulating Property of Niobium Anodic Oxide Film in Organic Electrolyteについて報告し、ニオブのアノード酸化皮膜にあたえる水分の影響を検討した4)。
●２００５年度（平成１７）卒業研究5)
●２００４年度（平成１６）卒業研究6)
●２００３年度（平成１５）卒業研究7)
◆２００５（平成１７）年度ノート8)
9)
エネルギー貯蔵デバイスにおけるバルブメタルアノード酸化皮膜の欠陥制御10)
論文：イオン液体中におけるアルミニウムのブレークダウン電位と漏れ電流11)
非水溶媒中でのアルミニウムのブレ12)
Al,Ta,V,Nb,Ti,Hf,Bi,W,及びSi等の金属は酸化皮膜が弁作用を示すので、通称バルブメタル(弁金属)と呼ばれている1- 2）。バルブメタルであるAlやNb,TaはEDLCやリチウムイオン二次電池の集電体及び電解コンデンサや固体電解コンデンサのアノード極に用いられている3-5)13)。
EDLCの集電体にAlが用いられるようになったのは通常アルカリ性水溶液電解質中で耐食性を示すNiやAg、そして総ての水溶液電解質で不活性で耐食性を示すAuやPtが何れも有機電解質中では耐食性を示さないことがわかり、これに対しバルブメタルのTa,TiやAlは水溶液電解質と同様に優れた耐食性を示すことがわかったからである。しかしバルブメタルを集電体に使おうとすると、誘電酸化皮膜による静電容量が直列に入って合成容量になってしまうことが懸念されたが、表面を炭素等の導電物質で覆うと酸化/還元電位よ
酸化/還元電位よりも貴な電位領域に持っていってもこのような現象が起こらないことが見出され、安価なAlが使われるようになった6）。リチウムイオン二次電池の集電体にも同じ理由でAlが使われ、炭素はAl集電体から活物質への電子伝導経路及び正極合材バルク内の導電助材の役割を担っている7-8）。
Al,Nb,Taをアノード酸化して得られる酸化皮膜は電解コンデンサの誘電体として用いられる9-11)。EDLCやリチウムイオン二次電池とは違い誘電体として用いられる酸化皮膜は完全な絶縁性を求められる。そこで誘電体と直接触れる陰極材料を工夫することにより誘電体に自己修復機能を与え漏れ電流を低減させているが12)湿式電解コンデンサの作動電圧は，酸化皮膜の化成電圧の85%程であるのに対し13)、固体電解コンデンサの作動電圧は酸化皮膜の化成電圧30%程になってしまう14) という問題点があった。さらにTaと物性がよ
さらにTaと物性がよく似ており、資源が豊富で安価なNbをTaの代替材料とする固体電解コンデンサはより漏れ電流が大きくなってしまう15)。
これらエネルギー貯蔵デバイスにおけるバルブメタルアノード酸化皮膜と炭素や陰極材料の間には絶縁性（耐食性）が求められ、一方では選択的な電子伝導性が求められる。これら二つの機能の要因はアノード酸化皮膜の表面欠陥にあるといわれている16-18)。その挙動を明らかにするためには実際に酸化皮膜上に炭素及び陰極材料を被服した状態での評価は不可欠であるが実際にそのような条件で表面欠陥の挙動を評価しているのは僅かに加藤ら19)しかいない。そこで本研究ではバルブメタルアノード酸化皮膜と炭素及び陰極材料との間における表面欠陥挙動を実際に炭素及び陰極材料を被服した状態で明らかにしすることを目的とした。
田中良樹の卒業論文14)
田中良樹らは、2005年に熊本で開催された電気化学会第72回大会においてバルブメタルの非水電解液中における不働態化と表面欠陥について報告している15)。
田中良樹らは、2005年に石川県地場産業振興センターで開催された表面技術協会第１１２回講演大会においてイオン性液体中におけるアルミニウムのアノード酸化とブレークダウン電圧について報告している16)。
17)
赤峰広規,表面技術協会第１１２回講18)
ＡＲＳ19)20)
【論文】よしき：イオン液体中のアルミニウムの絶縁破壊電圧21)
工業製品や材料について調べます。 研究プロジェクトに参加するのもいいでしょう。
工学部の場合、モノヅクリの研究論文ですから、準備するもの、作成手順、そして評価と述べてゆきます。評価だけの論文はあまりよくありません。 できるだけエコ研究・ＤＩＹを目指しましょう。
サンプル や 消耗品は、購入先（業者、店舗、ネット）なども示して、 表にまとまっていると読者が追試しやすいです。
田中 良樹の管理するサンプル管理の方法を示してください。試作品やデータの管理の方法、リユース、リサイクルや廃棄の方法があるとありがたいです。
物理量（ 起電力E〔V〕など）には 単位を示しましょう。本文中に示すときは、量名と記号を示し、〔〕で単位を示します。グラフの軸や表中では、物理量を単位で割って数値のみを示しましょう。
論文は、文章が集まって段落を作り、段落が集まって、節ができ、節が集まって章ができます。 図や 表、 数式や化学式を使います。 物理量にはnomenclatureがあると良いでしょう。
図や 表 には図題（キャプション）や表題をつけます。 図や 表の 説明にはひとつの段落を使います。
電解コンデンサ用カソード材料の接触によるニオブアノード酸化皮膜の欠陥修復.2003年電気化学秋季大会,札幌,(2003/09/11).
ニオブ固体電解コンデンサのアノード酸化皮膜上へのカソード材形成過程の解析.化学系９学協会連合東北地方大会,福島県立医科大学（福島市光が丘１）,(2003/10/11).
PRTR法に対応した化学物質管理・公開システムの開発.化学系９学協会連合東北地方大会,岩手県盛岡市,(2004/09/17).
導電助材及び電池活物質をゴム支持体に均一に混練したリチウムイオン二次電池の正極特性の評価.第45回電池討論会,国立京都国際会館（京都市左京区宝ヶ池）,(2004/11/27).
バルブメタルの非水電解液中における不働態化と表面欠陥.電気化学会第72回大会,熊本,(2005/04/01).
教育・研究のためのPRTR法対応薬品管理システムの概要と薬品管理の現状.平成17年度 化学系学協会東北大会,東北大学 川内キャンパス（宮城県仙台市青葉区川内）,(2005/09/23).
イオン性液体中におけるアルミニウムのアノード酸化とブレークダウン電圧.表面技術協会第１１２回講演大会,石川県地場産業振興センター,(2005/10/05).
イオン性液体中におけるアルミニウムアノード酸化皮膜の膜組成とブレークダウン電圧.第22回ＡＲＳ津軽コンファレンス,ホテル「海扇閣」青森市大字浅虫螢谷３１,(2005/11/01).
エネルギー貯蔵デバイスにおけるバルブメタルアノード酸化皮膜の欠陥制御. 山形大学 物質化学工学科 ,修士論文, 2005. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Academic/@Thesis.asp?nThesisID=331, （参照 ）.
<li>
<article>
田中 良樹.
<q><cite>
エネルギー貯蔵デバイスにおけるバルブメタルアノード酸化皮膜の欠陥制御
</q></cite>.
山形大学 物質化学工学科 ,
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Academic/Thesis_Index.asp'>
修士論文</a>
, 2005.
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Academic/@Thesis.asp?nThesisID=265'>
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Academic/@Thesis.asp?nThesisID=265</a>,
（参照 <time datetime="2024-04-24">2024-04-24</time>）.
</article>
</li>
<h1>
エネルギー貯蔵デバイスにおけるバルブメタルアノード酸化皮膜の欠陥制御
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04520723
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Academic/@Thesis.asp?nThesisID=265'>
田中 良樹
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