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【論文執筆/よしき】固体電解コンデンサ用二オブア

日時
関係者(共同研究者)

http://c1.yz.yamagata-u.ac.jp/c1_2005.html

論文執筆よしき固体電解コンデンサオブアノード酸化皮膜耐電圧向上1)

電気化学 投稿票.doc2)
投稿用紙-固体電解コンデンサオブアノード酸化皮膜修復及ぼす酸化マンガン水分影響.doc3)

Al,Ta,V,Nb,Ti,Hf,Bi,W,及びSi等の金属は酸化皮膜が弁作用示すので通称バルブメタル(弁金属)呼ばれている1- 24)バルブメタルであるAlやNb,TaはEDLCやリチウムイオン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アノード極に用いられている3-5)
EDLC集電体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示すAuやPtが何れも有機電解質中では耐食性示さないことがわかりこれに対しバルブメタルTa,TiやAlは水溶液電解質と同様に優れた耐食性示すことがわかったからであるしかしバルブメタル集電体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炭素等の導電物質で覆うと酸化/還元電位
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リチウムイオン次電池の集電体も同じ理由でAlが使われ炭素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担っている7-8
Al,Nb,Taアノード酸化して得られる酸化皮膜は電解コンデンサ誘電体して用いられる9-11)EDLCリチウムイオン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求められるそこで誘電体と直接触れる陰極材料工夫することにより誘電体に自己修復機能与え漏れ電流低減させているが12)湿式電解コンデンサ作動電圧酸化皮膜化成電圧85%程であるのに対し13)固体電解コンデンサ作動電圧酸化皮膜化成電圧30%程になってしまう14) 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豊富で安価なNbTaの代替材料する固体電解コンデンサより漏れ電流大きくなってしまう15)
加藤smythらは固体電解コンデンサ作動電圧化成電圧30%程になってしまうという問題点の原因がMnO2化成能と密接な関係があると述べている彼らは湿度変化させてMnO2化成評価しているがアノード酸化皮膜上にMnO2被覆しての評価は行っていないそこで我々はアノード酸化皮膜上にMnO2被覆して有機電解液中の水分濃度変化させることにより評価行った
これらエネルギー貯蔵デバイスおけるバルブメタルアノード酸化皮膜炭素や陰極材料間には絶縁性耐食性求められ方では選択的な電子伝導性が求められるこれらつの機能の要因はアノード酸化皮膜表面欠陥あるといわれている16-18)その挙動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炭素及び陰極材料間における表面欠陥挙動実際に炭素及び陰極材料被服した状態で明らかにしすること目的した

①酸化皮膜上に炭素接触させることによりアノード酸化皮膜炭素間の接触抵抗評価出来たバルブメタル酸化皮膜厚いと接触抵抗も大きくなる酸化マンガン接触させると耐電圧上がる水分加えると耐電圧上がる
!

5)


(1非水系カソード材料を用いた電解コンデンサの誘電体絶縁特性の向上,,etc,,
仁科 辰夫, シラバス, (2006).
(2?ファイル.
(3?ファイル.
(4リチウム電池駆動用電解液中におけるアルミニウムの不働態化
立花和宏、佐藤幸裕、仁科辰夫、遠藤孝志、松木健三、小野幸子, Electrochemistry, Vol. 69, No.9, pp.670-680, (2001).
(5固体電解コンデンサの耐電圧と漏れ電流-アノード酸化皮膜の表面欠陥とカソード材料の接触界面-
立花 和宏, ㈱技術情報協会 セミナー, (2005).


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