芝浦工業大学(芝浦工大)は1月27日、従来の約2倍のエネルギーを蓄電できる蓄電装置(キャパシタ)を開発する要素技術を確立したと発表した。

同成果は同大電気工学科の松本聡 教授は、MICC TECの共同研究によるもので、1月27日～29日まで東京ビッグサイトで開催されている「nano tech 2016」で展示されている。

分子レベルの厚さで構成される2枚の電極の間で電荷が引き合うことによって電気を蓄える「電気二重層」という現象を用いたキャパシタは、電気エネルギーを短時間で効率よく充電・放出でき、劣化が少ないという特徴がある。一方、電池に比べて作った電気を長時間連続的に流したり、大容量の電気を蓄えるためには静電容量を増やす技術が必要とされている。

今回の研究では、従来用いられていた活性炭の代わりにグラフェンにリチウムを加えた新材料を電極に用いることで、大容量の蓄電が可能になることを解明。これは電極の隙間にグラフェンが入り込み、表面積が増加することで蓄えられる電力量が増加する仕組みで、この仕組を用いたキャパシタを試作したところ従来のキャパシタの約2倍の蓄電に成功した。

今後、試作したキャパシタを「急速に充放電ができる小型かつ高性能な大容量蓄電装置」として、再生可能エネルギーや電気自動車、電子機器などで実用化できるよう、用途に合わせた電気特性の評価などを進めていくとしている。

試作したキャパシタ

キャパシタセルの構造。電極に新材料を使用することで蓄電容量を向上させた。