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2015年10月10日 震災から復旧 米沢高等工業学校本館

【講演】 固体電解コンデンサの耐電圧と漏れ電流-アノード酸化皮膜の表面欠陥とカソード材料の接触界面-

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ID36
要約固体電解コンデンサの耐電圧と漏れ電流-アノード酸化皮膜の表面欠陥とカソード材料の接触界面-⇒#36@講演;
題目固体電解コンデンサの耐電圧と漏れ電流-アノード酸化皮膜の表面欠陥とカソード材料の接触界面-
会議名㈱技術情報協会 セミナー
開催場所東京
開催日時2005/01/19~2005/01/19
管理者立花 和宏
シラバス固体電解コンデンサの耐電圧と漏れ電流
PME形式立花 和宏,固体電解コンデンサの耐電圧と漏れ電流-アノード酸化皮膜の表面欠陥とカソード材料の接触界面-,㈱技術情報協会 セミナー,東京, ,2005/01/19
講義ノート
高分子固体電解コンデンサの皮膜修復
固体電解コンデンサ
表面欠陥について
水分濃度とニオブアノード酸化皮膜の耐電圧
はじめに
1. バルブメタルのアノード酸化
 -1.1. バルブメタルの高電場機構による皮膜生成機構
 -1.2. アノダイジングレシオ、絶縁性、耐電圧、漏れ電流
 -1.3. アノード酸化皮膜の表面欠陥と電流集中
1.1. バルブメタルの高電場機構による皮膜生成機構
1.2. アノダイジングレシオ、絶縁性、耐電圧、漏れ電流
1.3. アノード酸化皮膜の表面欠陥と電流集中
2. カソード材料によるアノード酸化皮膜の表面欠陥の顕在化
 -2.2. 炭素材料接触による漏れ電流
2.2. 炭素材料接触による漏れ電流
 -. 表面欠陥について
その他の講義ノート
説明引用
固体電解コンデンサ誘電体として使われるタンタルニオブアノード酸化皮膜には表面欠陥が存在する。この表面欠陥にカソード材料が接触すると、固体電解コンデンサの耐電圧が低下したり、漏れ電流が増加したりする。本講演では導電性高分子などの非水系固体カソード材料接触時のアノード酸化皮膜の絶縁特性について学問的な視点から説明を試みる。 

1955年にBell.Tel.Labで駆動用電解液に代わるカソード材料として二酸化マンガンを使ったタンタル固体電解コンデンサの発表があった。1983年には三洋電機でカソード材料有機半導体であるTCNQ塩を使ったOSコンが開発された。そしてポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェンなどの導電性高分子カソード材料に使った固体電解コンデンサが相次いで開発されていった。このような固体電解コンデンサアノードには主に高誘電率を持つタンタルが使われる。ところが2000年にタンタル鉱石の価格が前年度の4倍近くにまで跳ね上がった。いわゆるタンタルショックである。これまでタンタル鉱石の価格高騰は1983年、1989年と三回あったのだが、4倍近くにまで跳ね上がったのはこの2000年がはじめてであった。タンタル鉱石の価格が高騰するとその代替材料として化学的性質のよく似たニオブが検討される。
筆者はちょうどそのころリチウムイオン二次電池正極集電体アルミニウムの研究に取り組んでおり、集電体耐食性接触抵抗について同じバルブメタルであるタンタルニオブとの違いを調べていた。リチウムイオン二次電池では有機電解液を使うため、正極集電体材料有機電解液中での耐食性が求められる。ところがニオブタンタル有機電解液中でかなり違う耐食性を示したのである。
電子機器の高速化に伴い等価直列抵抗を下げるためカソード材料である導電性高分子の開発が現在も進められている。しかし固体電解コンデンサカソード材料に求められることは大きな導電率ばかりではない。むしろバルブメタル誘電体の欠陥修復こそ大切であり、だからこそ材料の選択が限られているのである。つまり固体電解コンデンサカソード材料の導電率と誘電体修復性能は別に考える必要があるということである。
本稿では、上述のような背景のもと、筆者らがバルブメタルアノード酸化皮膜カソード材の界面について明らかにしてきたことについて概説する。

続編あり1
ノート2
 
 
【論文執筆/よしき】固体電解コンデンサ用二オブア
エネルギー変換化学特論資料集 ●シラバス: