(☆゜o゜)「キャパシター」のエネルギー密度を飛躍的に向上することに成功、グラフェン・ＣＮＴ使って（ＮＩＭＳ）

ＳＯＵＲＣＥ
ＮＩＭＳプレスリリース　９／５
http://www.nims.go.jp/news/press/2011/09/p201109050.html

概要
1.独立行政法人物質・材料研究機構（理事長：潮田資勝）先端材料プロセスユニ
ット（ユニット長：目義雄）の一次元ナノ材料グループ唐捷（トウショウ）グ
ループリーダーおよび程騫（チェンチェン）NIMSジュニア研究員は、電気を蓄え
る役割をする「キャパシター」のエネルギー密度を飛躍的に向上することに成功し
た。これは、シート状のナノ物質であるグラフェンを層状に積み重ね、その間にカ
ーボンナノチューブを挟み込む新しい電極を開発することで実現した。

2.現在、電力利用の効率化と省エネ化、再生エネルギーの効率的利用のため、ニッ
ケル水素電池などのバッテリー開発が推進されている。キャパシターはバッテリー
に比べ、出力密度が大きく急速な充放電が可能で、例えば自動車のブレーキエネル
ギーの大半を回収することができ、充電も短時間で完了する。さらに、耐久性に優
れ長期間にわたり繰り返しの充放電が可能で、安全でもある。しかしながら、キャ
パシターはエネルギー密度が低く、大容量化が困難だという欠点があった。

3.唐らは、米国ノースカロライナ大学のグループと共同で、エネルギー密度を飛躍
的に向上させるため、比表面積が2630m2/gと従来材料に比べ格段に大きいグラフェ
ンをキャパシター電極のベース材料とし、併せて電解液イオンがグラフェン表面に
多量に吸着できるように、カーボンナノチューブをスペーサーとして挿入したグラ
フェン積層を開発した。このグラフェン積層を電極に用いることにより、エネルギ
ー密度(電極材料）62.8Wh/kg、出力密度58.5kW/kgの高性能化を実現した。さらに
電解液にイオン液体を用いることにより、155.6Wh/kgとニッケル水素電池と同等の
エネルギー密度を得ることに成功した。

4.本研究で開発されたキャパシターは、エネルギー効率・省エネ効果の大きい電気
自動車用キャパシター、エネルギー変動の大きい再生エネルギー利用に適しており
、低コストで量産性にも優れるので、実用化が大いに期待される。