カーボンナノチューブ集積化マイクロキャパシターを開発－アルミ電解コンデンサーと同等の性能で体積を1/1000に

1: 2015/07/09(木) 20:08:01.06 ID:???.net

発表・掲載日：2015/07/07
カーボンナノチューブ集積化マイクロキャパシターを開発
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2015/pr20150707/pr20150707.html#a

－アルミ電解コンデンサーと同等の性能で体積を1/1000に－
ポイント

スーパーグロース法による高純度、高比表面積の単層カーボンナノチューブを電極材料に活用リソグラフィー技術を用いて、マイクロキャパシターの集積化を初めて達成電解コンデンサーの代替、電子機器の軽薄小型化、超小型電子機器の電源への応用に期待

概要

　国立研究開発法人産業技術総合研究所【理事長中鉢良治】（以下「産総研」という）ナノチューブ実用化研究センター【研究センター長畠賢治】CNT用途チーム【研究チーム長山田健郎】小橋和文主任研究員、ラスチェスカカロリーナアーズラ産総研特別研究員（現：技術研究組合単層CNT融合新材料研究開発機構パートナー研究員）は、アルミ電解コンデンサーと同等な性能（作動電圧4 V、静電容量30 μF、充放電速度（緩和時定数）数 ms）を持ちながらも体積が1/1000となる超小型のカーボンナノチューブ（CNT）集積化マイクロキャパシターを開発した。

続きはソースで

　なお、この研究の詳細は、ドイツの学術誌Advanced Energy Materialsに近く掲載される。

画像
https://www.aist.go.jp/Portals/0/resource_images/aist_j/press_release/pr2015/pr20150707/photo.jpg
アルミ電解コンデンサー（右）と同等の性能をもちながら体積が1/1000のCNT集積化マイクロキャパシター（左）

引用元: ・【技術】カーボンナノチューブ集積化マイクロキャパシターを開発－アルミ電解コンデンサーと同等の性能で体積を1/1000に－産総研

2: 2015/07/09(木) 20:10:03.88 ID:vIQrK+rS.net

すんごいね
早く実用化されないかな

3: 2015/07/09(木) 20:11:12.41 ID:6VYAuVZ2.net

率直に大いに期待　実用化を早く

4: 2015/07/09(木) 20:12:57.72 ID:eQsLDVSe.net

電気自動車の電源への応用が期待される。

5: 2015/07/09(木) 20:13:08.06 ID:8iiv9LH1.net

そんなに小さく出来るのか

ぱねぇ

6: 2015/07/09(木) 20:14:40.01 ID:+hm8F5OS.net

軽すぎて，台風で吹っ飛ぶ電気自動車が続出！

7: 2015/07/09(木) 20:15:26.41 ID:PGlHRhi0.net

同じ体積なら1000倍か
バッテリーいらなくなるな

8: 2015/07/09(木) 20:17:36.24 ID:DnJoXkH2.net

後はノイズがどうなるかだ
カーボン系素材は導電性がある分ノイジーになりやすいからな

43: 2015/07/10(金) 00:28:03.59 ID:57g2If3X.net

>>8
ちょっとアンプには使えそうにないな。

9: 2015/07/09(木) 20:17:41.25 ID:PYpIi8SD.net

電池の代わりになるのこれ？

11: 2015/07/09(木) 20:22:21.76 ID:qEFFIPOK.net

これすごくいいよ。

大きいコンデンサって足が長くて寄生するインダクタンスもでかくなって高周波では利かなくなるんだ。
小型化できるとリードレスにするか極短リードにできるから特性が大幅に向上する。

12: 2015/07/09(木) 20:22:45.86 ID:kXEHxFt7.net

マジかよ
でもお高いんでしょう？

13: 2015/07/09(木) 20:27:36.23 ID:ksU1oztM.net

今回のは30μFクラスだからな
スーパーキャパシタとして使えるような1000μF級まで
実現できるかどうかはまた別かも
まあ並列化すれば済む話だとは思うが

14: 2015/07/09(木) 20:30:29.34 ID:9ePm3vdE.net

ケミコンは容量以外は抵性能　こいつもリークとか

16: 2015/07/09(木) 20:36:10.17 ID:ZrQkGl78.net

フィルムコンデンサをテープ上に断続的な金属膜で作り
カセットテープ状にして、
録音のように充電
再生のように放電

という事はできないだろうか？

17: 2015/07/09(木) 20:38:54.43 ID:h1N7pUjY.net

https://www.aist.go.jp/Portals/0/resource_images/aist_j/press_release/pr2015/pr20150707/fig3.png

リチウムイオン電池にはまだまだ追いついてないでしょ

29: 2015/07/09(木) 21:16:39.35 ID:tAGVY7Dy.net

>>17　少し違うがCNTバッテリも作れるみたいだよ。
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2010/pr20100104/pr20100104.html
https://www.aist.go.jp/Portals/0/resource_images/aist_j/press_release/pr2010/pr20100104/fig4.png

21: 2015/07/09(木) 20:51:55.31 ID:L2dzKLIX.net

これ電気自動車には使えんぞ。というか物凄い欠点がある

33uFで時定数数ミリ秒ってことは、約100Ωの抵抗成分が繋がっているから
大電流を取り出す用途には使えない

現在のコンデンサと同等のサイズにして初めて実用性が出てくる
抵抗約100ミリΩ、33000uFの高性能コンデンサのできあがり

でもリーク電流が多すぎてそんなのは作れないんだろうな

23: 2015/07/09(木) 20:57:50.03 ID:SdBNaCLB.net

それもいいんだけど50年ぐらい持つようにしてくれよ。
電子機器がこわれるのはコンデンサーの寿命が多い。

24: 2015/07/09(木) 21:02:51.16 ID:fQsN8wBg.net

オーディオをエージングする必要ないけど
コンデンサは充電するまで待つ必要があるよ
音がキンキンするから

26: 2015/07/09(木) 21:04:14.37 ID:vMj8gKtk.net

性能や耐久性がアルミ電解コンデンサーと同等で良いのであれば
実用化のハードルは低くなる

28: 2015/07/09(木) 21:08:04.74 ID:cVd8dnTo.net

バッテリーの10-20倍の値段でも
スーパーカーみたいな高級スポーツカーや航空機なら
重量比性能良くなるだろうから問題にならんが
その程度で済むのかどうか?　期待したい

32: 2015/07/09(木) 21:37:57.19 ID:iFW+YGos.net

いやいやスゴイねえ。現在のものから１/1000できれば画期的。しかもコストダウンも期待できるな。
RとCが揃った、早よLもガンバレ

34: 2015/07/09(木) 21:41:37.58 ID:iFW+YGos.net

現在の電解コンデンサて、宇宙空間で使えるのかな

35: 2015/07/09(木) 21:43:16.49 ID:D3W5sH5c.net

>>34
>現在の電解コンデンサて、宇宙空間で使えるのかな
タンタルだったら使う。アルミ電解は禁止。

36: 2015/07/09(木) 21:58:43.65 ID:oDbI2xRv.net

ESRが大きすぎて用途が限定される
今はまだセラコンの方がずっと性能いいな

38: 2015/07/09(木) 23:11:08.27 ID:epW/bAms.net

カーボンナノチューブは、石綿以上に、肺に刺さって肺ガンを起こす危険がある
んだろうから、始末方法をちゃんと考えといてほしい。

48: 2015/07/10(金) 01:05:37.61 ID:pel+hqd/.net

>>38 現在研究中だから予防法廃棄法などルールがそのうち出来てくるだろう。　

カーボンナノチューブ吸入曝露装置の作製と毒性評価?中核研究プロジェクト３「環境中におけるナノ粒子等の体内動態と健康影響評価」から?
【シリーズ重点研究プログラム：「環境リスク研究プログラム」から】
http://www.nies.go.jp/kanko/news/29/29-5/29-5-02.html

https://www.nies.go.jp/kanko/kankyogi/46/46.pdf

44: 2015/07/10(金) 00:51:18.23 ID:2Ve0SyW6.net

＞アルミ電解コンデンサーと同等な性能（作動電圧4 V、静電容量30 μF、充放電速度（緩和時定数）数 ms）を持ちながらも
＞体積が1/1000となる超小型のカーボンナノチューブ（CNT）集積化マイクロキャパシターを開発した。

この程度なら電気二重層の敵ではない。5.5V 1F(1,000,000uF)とかふつうにある

53: 2015/07/10(金) 05:35:14.43 ID:zlIZmsCy.net

>>44
電気に縦走は携帯機器の基盤に入る大きさにできない。
電気二重層やアルミ電解は、電解液の分解や漏えいによる寿命があるが、その辺はどうなんだろ。
電解液が要らなければセラミックレベルの寿命が期待できる？

54: 2015/07/10(金) 08:56:44.57 ID:pel+hqd/.net

>>53 電解液は使っている。

55: 2015/07/10(金) 09:24:16.30 ID:hH5uIsDw.net

>>54
いや、だから細長いナノ粒子ってくくりが大雑把過ぎるのよ
http://www.med.nagoya-u.ac.jp/patho1/NRJ-Tangled.pdf

名大の先生が調べてたけど
太さと細胞の大きさの関係が大事で
ある一定サイズ以下は、大丈夫らしいという結果
細長い＝アスベストじゃなくて
アスベストに似た形と大きさがやっぱり大事みたい

56: 2015/07/10(金) 10:30:08.91 ID:pel+hqd/.net

>>55 だからマクロファージ以下の大きさだとマクロファージが取り込んで排出するから安全だって。
マクロファージは25～50ミクロン　だから20ミクロン以下位なら大丈夫だろ。

>>55 の論文でも15ミクロンが大丈夫だけど50ミクロンはダメだったと言ってるだけで既に分かってる事を再現しただけの話。

45: 2015/07/10(金) 00:55:06.99 ID:hH5uIsDw.net

別にナノだからとかカーボンナノチューブだから
全部危険ってわけでもないけどね
タイヤなんてナノ粒子てんこ盛りだけど別に問題ないし

54: 2015/07/10(金) 08:56:44.57 ID:pel+hqd/.net

>>45 丸いナノ粒子はあまり危険じゃなく、細長いナノ粒子が危険なんだって。　マクロファージ以上の長さが有るとマクロファージが取り込めない。

49: 2015/07/10(金) 01:34:34.31 ID:VIZWqk/K.net

どんな分野でも三桁も変えるって普通じゃねーな