JP5317322B2 - 電気化学キャパシタ及びその製造方法。 - Google Patents
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図1に、本実施形態に係る電気化学キャパシタ11は、対向する一対の電極2a、2bと、一対の電極の少なくとも一方に形成されるコバルトナノ構造物3と、一対の電極の間に充填される電解液4と、を有することを特徴の一つとする。
図3に、本実施形態に係るキャパシタの断面概略図を示す。本実施形態に係る電気化学キャパシタ12は、対向する一対の電極2a、2bと、一対の電極の少なくとも一方に形成されるコバルトナノ構造物3と、コバルトナノ構造物3を覆うよう配置される貴金属層5と、一対の電極の間に充填される電解液4と、を有することを特徴の一つとする。以下、本実施形態に係る電気化学キャパシタについて説明するが、対向する一対の電極2a、2b、コバルトナノ構造物3、電解液4については実施形態1と同様であるため説明は省略する。
図5に、本実施形態に係るキャパシタの断面概略図を示す。本実施形態に係る電気化学キャパシタ13は、対向する一対の電極2a、2bと、一対の電極の少なくとも一方に形成されるコバルトナノ構造物3と、コバルトナノ構造物3を覆うよう配置される貴金属層5と、更に貴金属層を覆うよう配置される導電性ポリマー層6と、一対の電極の間に充填される電解液4と、を有することを特徴の一つとする。以下、本実施形態に係る電気化学キャパシタについて説明するが、対向する一対の電極2a、2b、コバルトナノ構造物3、電解液4については実施形態1と同様であり、貴金属層5については実施形態2と同様であるため説明は省略する。
図7に、本実施形態に係るキャパシタの断面概略図を示す。本実施形態に係る電気化学キャパシタ14は、対向する一対の電極2a、2bと、一対の電極の少なくとも一方に形成されるコバルトナノ構造物3と、コバルトナノ構造物3を覆うよう配置される導電性ポリマー層6’と、一対の電極の間に充填される電解液4と、を有することを特徴の一つとする。以下、本実施形態に係る電気化学キャパシタについて説明するが、対向する一対の電極2a、2b、コバルトナノ構造物3、電解液4については実施形態1と同様であるため説明は省略する。また、導電性ポリマー層6’については、実施形態3における導電性ポリマー6とほぼ同様であるため構成についての説明は省略する。
図9に、本実施形態に係る電気化学キャパシタの断面概略図を示す。本実施形態に係る電気化学キャパシタ15は、対向する一対の電極2a、2bと、一対の電極の少なくとも一方に形成される酸化コバルトナノ構造物7と、一対の電極の間に充填される電解液4と、を有することを特徴の一つとする。以下、本実施形態に係る電気化学キャパシタについて説明するが、対向する一対の電極2a、2b、電解液4については実施形態1と同様であるため説明は省略する。
図11に、本実施形態に係る電気化学キャパシタの断面概略図を示す。本実施形態に係る電気化学キャパシタ16は、対向する一対の電極2a、2bと、一対の電極の少なくとも一方に形成される酸化コバルトナノ構造物7と、酸化コバルトナノ構造物7を覆うように配置される貴金属層5と、を有することを特徴の一つとする。以下、本実施形態に係る電気化学キャパシタについて説明するが、対向する一対の電極2a、2b、電解液4については実施形態1と同様であり、貴金属層5の構成については実施形態2と同様であり、酸化コバルトナノ構造物7については実施形態5と同様であり、説明は省略する。
図13に、本実施形態に係る電気化学キャパシタの断面概略図を示す。本実施形態に係る電気化学キャパシタ17は、対向する一対の電極2a、2bと、一対の電極の少なくとも一方に形成される酸化コバルトナノ構造物7と、酸化コバルトナノ構造物7を覆うように配置される貴金属層5と、貴金属層5を覆うように配置される導電性ポリマー層6と、を有することを特徴の一つとする。以下、本実施形態に係る電気化学キャパシタについて説明するが、対向する一対の電極2a、2b、電解液4については実施形態1と同様であり、貴金属層5の構成については実施形態6と、導電性ポリマー7の構成については実施形態3と同様であり、酸化コバルトナノ構造物7については実施形態5と同様であり、説明は省略する。
図15に、本実施形態に係る電気化学キャパシタの断面概略図を示す。本実施形態に係る電気化学キャパシタ18は、対向する一対の電極2a、2bと、一対の電極の少なくとも一方に形成される酸化コバルトナノ構造物7と、酸化コバルトナノ構造物7を覆うように配置される導電性ポリマー層6と、一対の電極の間に充填される電解液4と、を有することを特徴の一つとする。以下、本実施形態に係る電気化学キャパシタについて説明するが、対向する一対の電極2a、2b、電解液4については実施形態1と同様であり、導電性ポリマー層6の構成については実施形態2と同様であり、酸化コバルトナノ構造物7については実施形態3と同様であり、説明は省略する。
本実施例では、上記実施形態1に係る電気化学キャパシタ電極を実際に作成することによりその効果を確認した。以下説明する。
本実施例では、上記実施形態2に係る電気化学キャパシタを実際に作成することによりその効果を確認した。以下説明する。なお、基板は実施例1と同じものを使用し、コバルトナノワイヤーの作成においても実施例1と同様の方法、条件で行った。なお本実施例において析出したコバルトナノワイヤーは、199μg/cm2であった。
本実施例では、上記実施形態3に係る電気化学キャパシタを実際に作成することによりその効果を確認した。以下説明する。なお、基板は実施例1と同じものを使用し、コバルトナノワイヤーの作成においても実施例1と同様の方法、条件で行った。なお本実施例において析出したコバルトナノワイヤーは、188μg/cm2であった。
20mlに支持電解質として過塩素酸テトラブチルアンモニウム塩(TBAP)を0.683g、導電性ポリマー前駆体モノマーとしてピロールを0.0134g入れ、電解重合することにより行った。電解重合の条件としては、室温下で基板電極であるITOガラス電極に参照電極であるSCEに対して1.15Vの電位を印加し、600mC/cm2の電気量を通電した。この結果、導電性ポリマーが0.40mg/cm2析出していることを確認した。この顕微鏡写真を図21に示す。
20mlに浸漬し、電気化学キャパシタ特性測定系を形成した。
本実施例では、上記実施形態4に係る電気化学キャパシタを実際に作成することによりその効果を確認した。以下説明する。なお、基板は実施例1と同じものを使用し、コバルトナノワイヤーの作成においても実施例1と同様の方法、条件で行った。なお本実施例において析出したコバルトナノワイヤーは、201μg/cm2であった。
20mlに浸漬し、電気化学キャパシタ特性測定系を形成した。
本実施例では、上記実施形態5に係る電気化学キャパシタを実際に作成することによりその効果を確認した。以下説明する。なお本実施例では基板は実施例1と同じものを使用し、コバルトナノワイヤーの作成においても実施例1と同様の方法、条件で行った。なお本実施例において析出したコバルトナノワイヤーは、198μg/cm2であった。
本実施例では、上記実施形態6に係る電気化学キャパシタを実際に作成することによりその効果を確認した。以下説明する。なお本実施例では基板は実施例1と同じものを使用し、コバルトナノワイヤーの作成においても実施例1と同様の方法、条件で行った。またコバルトナノワイヤーの酸化については実施例3と同様の方法、条件で行った。なお本実施例において析出したコバルトナノワイヤーは、193μg/cm2であり、酸化の結果、上記コバルトナノワイヤーは十分四三酸化コバルトナノワイヤーに変わっていた。
本実施例では、上記実施形態7に係る電気化学キャパシタを実際に作成することによりその効果を確認した。以下説明する。なお本実施例では基板は実施例1と同じものを使用し、コバルトナノワイヤーの作成においても実施例1と同様の方法、条件で行った。またコバルトナノワイヤーの酸化については実施例3と同様の方法、条件で行った。なお本実施例において析出したコバルトナノワイヤーは、189μg/cm2であり、酸化の結果、上記コバルトナノワイヤーは十分四三酸化コバルトナノワイヤーに変わっていた。
20mlに浸漬し、電気化学キャパシタ特性測定系を形成した。
本実施例では、上記実施形態8に係る電気化学キャパシタを実際に作成することによりその効果を確認した。以下説明する。なお本実施例では基板は実施例1と同じものを使用し、コバルトナノワイヤーの作成においても実施例1と同様の方法、条件で行った。またコバルトナノワイヤーの酸化については実施例3と同様の方法、条件で行った。なお本実施例において析出したコバルトナノワイヤーは、194μg/cm2であり、酸化の結果、上記コバルトナノワイヤーは十分に四三酸化コバルトナノワイヤーに変わっていた。
20mlに浸漬し、電気化学キャパシタ特性測定系を形成した。
Claims (10)
- 対向する一対の電極と、
前記一対の電極の少なくとも一方に形成されるコバルトナノ構造物と、
前記一対の電極の間に充填される電解質水溶液と、を有するキャパシタ。 - 前記コバルトナノ構造物を覆う貴金属層又はカーボン層と、を有する請求項1記載のキャパシタ。
- 前記コバルトナノ構造物は、コバルトナノワイヤーを含む請求項1記載のキャパシタ。
- 前記貴金属層は、金、白金、パラジウム及びそれらの合金の少なくともいずれかを含む請求項2に記載のキャパシタ。
- 前記電解液は、溶媒と、支持電解質と、を含む請求項1に記載のキャパシタ。
- 前記電極は、基板と、前記基板上に形成される導電膜と、を有する請求項1に記載のキャパシタ。
- 電極上にコバルトナノ構造物を形成するキャパシタの製造方法。
- 前記コバルトナノ構造物を貴金属層又はカーボン層で覆う請求項7に記載のキャパシタの製造方法。
- 前記コバルトナノ構造物は、コバルトナノワイヤーを含む請求項7に記載のキャパシタの製造方法。
- 前記貴金属層は、金、白金、パラジウム及びそれらの合金の少なくともいずれかを含む請求項8に記載のキャパシタの製造方法。
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