大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
アルミニウム電解コンデンサのカソード材料に導電性高分子を使った場合、漏れ電流が増える。と言われているが、具体的にデータを示してある例を 僕(白谷)は見たことがない。今までは導電性高分子接触時の漏れ電流は嫌になるくらい測定し、カソード種によって漏れ電流が異なることすら見出して しまった。よって本研究では、電解液に5wt%のアジピン酸アンモニウム水溶液を用いてアルミニウムアノード酸化被膜接触時の漏れ電流について知見 を得、導電性高分子接触時と比較することを目的とする
技術情報協会(講演)@東京都五反田 タンタル・ニオブアノード酸化皮膜の表面欠陥 ニオブ固体電解コンデンサの開発⇒#95@ノート; キャパシタ技術⇒#175@ノート; 準備中⇒#48@講演; 【講演】高分子コンデンサ_技術情報協会@東京都⇒#209@ノート; ■第2部 「タンタル・ニオブアノード酸化皮膜の表面欠陥および修復について」 (14:50~16:30) 山形大学 工学部 物質化学工学科 助教授 博士(工学) 立花 和宏 氏 【講座の趣旨】 固体電解コンデンサの誘電体として使われるタンタル、ニオブのアノード酸化皮膜には表面欠陥が存在する。この表面欠陥にカソード材料が接触すると、固体電解コンデンサの耐電圧が低下したり、漏れ電流が増加したりする。本講演では導電性高分子などの非水系固体カソード材料接触時のアノード酸化皮膜の絶縁特性について学問的な視点から説明を試みる。 ●プログラム 1 バルブメタルのアノード酸化 1.1.バルブメタルの高電場機構による皮膜生成機構 1.2.アノダイジングレシオ、絶縁性、耐電圧、漏れ電流 1.3.アノード酸化皮膜の表面欠陥と電流集中 2.カソード材料によるアノード酸化皮膜の表面欠陥の顕在化 2.1.非水溶液環境下におけるアノード酸化皮膜 2.2.炭素材料接触によるアノード酸化皮膜の漏れ電流 2.3.アノード酸化皮膜の化成電圧と固体電解コンデンサの耐電圧 3.カソード材料によるアノード酸化皮膜の表面欠陥の修復 3.1.カソード材料としての二酸化マンガンと導電性高分子 3.2.アノード酸化皮膜の修復とカソード材料の電位 3.3.アノード酸化皮膜の修復と水分
…らは、2004年に特許特願2004-056767固体電解コンデンサについて報告し、(54)【発明の名称】ニオブを用いた固体電解コンデンサ バルブメタルとしてニオブを用いてなる固体電解コンデンサにおいて、化成酸化皮膜にカソード材料として炭素を圧着し、これをアノードとして…と述べている⇒#16722@業績;。 2003年6月16日校正 2003年6月23日校正 特許特願2004-056767 にゃんさん、よしき 出願番号 : 特許出願2004-56767 出願日 : 2004年3月1日 公開番号 : 特許公開2005-251808 公開日 : 2005年9月15日 出願人 : 独立行政法人科学技術振興機構 発明者 : 立花 和宏 外5名 発明の名称 : ニオブを用いた固体電解コンデンサ 要約: 【課題】 バルブメタルとしてニオブを用いてなる固体電解コンデンサにおいて、ニオブの熱負荷による漏れ電流を軽量化に寄与する手段によって解決しようというものである。 【解決手段】 ニオブを所定耐電圧までアノード化成処理し、得られた化成酸化皮膜にカソード材料として炭素を圧着し、これをアノードとして使用することによって解決する。 【選択図】 図4 ◆2004(平成16)年度ノート⇒#195@ノート;
【論文執筆/よしき】固体電解コンデンサ用二オブアノード酸化皮膜の耐電圧の向上⇒#11123@シラバス; 電気化学会 投稿票.doc⇒#14514@ファイル; 投稿用紙-固体電解コンデンサ用二オブアノード酸化皮膜の修復に及ぼす二酸化マンガンと水分の影響.doc⇒#14515@ファイル; 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)⇒#14262@業績;。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)。 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
リチウムイオン二次電池用有機電解液中の水分濃度はアルミニウムを腐食させたり不働態化を促進したりする。 有機電解液として1M LiBF4/PC+DME(1:1vol%)⇒#1280@材料;を使って水分濃度があがるとアノード酸化の電位上昇曲線の傾斜がゆるやかになり、耐電圧が上昇してゆく。 熱処理についても調べてます⇒#70@学会;。 藤原徹学会発表平成12年度⇒#63@学会; ※⇒#126@ノート;
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