ＨＶ固体スーパーキャパシタ: 固体電解質の利点
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このページに書いてあること 1) 高電圧化の前に固体電解質を使うメリットについて考える 2) 固体電解質を使ったキャパシタでは、電解質の薄層化と 電極比表面積の増加の両方で容量が増加する 3) これは誘電体物理の理論で説明できる |
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電気二重層キャパシタ、MLCC、HV固体イオンキャパシタ(HV-SIC)の静電容量の向上方法について説明します。
同じ電圧の場合、キャパシタに蓄えられるエネルギーは静電容量に比例し、電圧の２乗に比例しますので、エネルギー密度を上げるには電圧だけでなく静電容量を増やすことも重要です。 まず、電気二重層キャパシタの場合は、静電容量の増加は電極の比表面積の増加による図られます。このため電極には比表面積の大きい活性炭や、場合によってはグラフェンやカーボンナノチューブが使われます。 しかしながら、液体電界質の厚みを薄くしても静電容量は増加しません。 MLCCの静電容量の増加は誘電体層の薄層化により図られます。現在では0.3μmまでの薄層化が可能となっています。しかしながら、電極の表面積を増やしても静電容量は増加しません。 重要なのは固体電解質を使ったHV固体イオンキャパシタ(HV-SIC)では、電解質の薄層化と電極の比表面積の増加の両方で静電容量が増加することが実験的に確かめられています。 これはキャパシタとして非常に有利な点です。何故、このようなことが起きるのかは、誘電体物理の基礎理論で説明することができます。 | ||
 図1 各キャパシタの静電容量の増加法 これ以上の技術情報は有料となります 必要な方は左の「技術指導の契約」をクリックしてください | ||
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