新たなコンセプトの固体物理蓄電体の可能性を 大学１年生らと検証

あるAnonymous Coward 曰く、

東北大学未来科学技術共同研究センターの福原幹夫リサーチフェロー、大学
院工学研究科附属先端材料強度科学研究センターの橋田俊之教授と佐藤一永准
教授らの研究グループは、2018 年度東北大学工学部創造工学研修（工学部 1 年
生対象）の 1 テーマである「全固体電池を設計し、創成する」において行った
研修実験の中で、アモルファス金属（アルミニウム）を二酸化炭素ナノバブル
水中で温度を制御しながら酸化することで、表面に形状を制御したナノサイズ
の凹凸面を作り出すことに世界で初めて成功しました。この凹凸面に電子がフ
ァンデルワールス力で吸着することで蓄電が発現します。原理は現在の電気二
重層キャパシタと同様であるものの、構成材料に液体を全く用いないため、劣
化や発火等の心配が全くない、高電圧耐性があるのが特徴です。特殊ポリマー
でも同一現象が見つけられており「固体物理蓄電体」として世界的に認められ
ております。本研究成果により、電子吸着量が飛躍的に向上することが明らか
となり、蓄電大容量化が見えてきました。今後は、MEMS（微小電気機械シス
テム）加工技術を導入し、集積化および積層化を行い、パワー密度とエネルギ
ー密度の向上を図ります。

解説をお願いします。
学生実験中に見つけた？
アモルファス金属（アルミニウム）？
固体物理蓄電体？

情報元へのリンク

現実逃避して読みました

[T.SKG (20663)]

「アルミ箔」と「電解液あるいは導電性樹脂」を使った電解コンデンサはアルミ箔の表面の酸化アルミの層を誘電体にしています。

この研究では酸化アルミの表面を電気二重層として利用するようです。誘電体の厚さに相当するものが非常に薄くなるので大容量が望めます。
耐電圧も普通の電気二重層コンデンサより高くなるようで、そちらの方向からも容量の増加が望めます。

表面積を増やすと容量が増えるので、アルミの表面に微細な凹凸を作って面積を増やす実験を学部生と行ったのがこのプレスリリースのようです。

酸化アルミの表面に電気二重層を作るという肝になる発想転換を誰が出したのかは不明です、発想だけなら大学一年でも可能かも知れませんが。
微細な凹凸を作るのにある種のアモルファスアルミ合金を選ぶというのは、それなりの専門の知識や経験が必要だと思われます。