本発明は、ウルトラキャパシタ材料およびウルトラキャパシタに関する。

コンデンサ(キャパシタ)は本来、静電容量により電荷(電気エネルギー)を蓄えたり、放電したりする電子部品であり、パソコンや携帯電話等のモバイル電子機器において、電源の安定性、バックアップ回路、カップリング素子、ノイズフィルター等の役割を担い、電子機器にとって不可欠の部品である。近年、携帯電話や超小型記憶装置などの高機能IT製品および電気自動車用バッテリが急速に進化し、より一層小型で、大容量かつメモリ等の高機能を有するコンデンサの需要が高まっている。特に、地球温暖化防止のためのグリーンイノベーション(低炭素化)に合致したスマートグリッド(次世代送電網)社会に適合した製品が求められている。例えば、自動車、IT機器、省エネ用インバータ等コンデンサの市場の拡大は、平均年率約3.7%で堅調に推移し、1兆円市場になっている。

このようなコンデンサとしては、リチウム等の発火性元素や環境汚染物質を使用していないものが望ましい。すなわち、液体よりも固体であり、健康に無害で安価な材料が求められている。

コンデンサは、用途により、高電圧電力回路(重電)用と電子・電気機器回路(弱電)用に大別される。このうち、弱電分野の電子・電気機器回路用のコンデンサとしては、主にセラミックコンデンサが用いられており、二次電池も携帯電話等の電気貯蔵用として重用されている。これに対し、重電分野用のコンデンサは、耐電圧性と蓄電容量が不足しているため、まだ実用化されていない。

コンデンサを用いた蓄電体は、1pFから数十mFまで広範囲に電子・電気機器の主要構成部品として利用されている。蓄電容量C(F)は、 C=Q/V=ε×(A/d) (ここで、Q:電荷、V:電圧、ε:誘電率、A:電極面積、d:電極間距離)で与えられるため、電極面積が大きく、電極間距離が小さいほど高電荷容量が得られる。しかしながら、電子・電気機器の軽薄短小化や、要求される蓄電容量の観点から、電極面積Aを大きくし、電極間距離dを小さくして極大容量にすることや、電極面積Aを小さくし、電極間距離dを大きくして極小容量にすることは困難である。また、現在の集中定数回路による誘電体仕様のコンデンサは、静電容量が既に飽和している。

従来の電気容量を凌駕する蓄電方式として、分布定数回路による方法がある。例えば、最近では、活性炭中に電界溶液を湿潤させた電気二重層キャパシタが実用化されている。しかしながら、固体による電気二重層キャパシタは、まだ使用されていない。

固体の蓄電材料に関し、本発明者等は、Al,Ti,Vを表面抽出除去させたSi−(Al,Ti,V)合金やTiO₂被覆Ti−Ni−Si系非晶質合金において、電荷が直流、交流にかかわらず蓄積できることを発見している(例えば、非特許文献1乃至7、特許文献1乃至3参照)。

また、本発明者等により、化合物粒子が40nm以下、望ましくは10nm以下になると、内部原子に対して最外層の原子の電子が急激に増大し、電子の遮蔽に対する中和化が起こり、格子膨張を起こす現象が報告されている(例えば、非特許文献8参照)。これは、ナノサイズ固体表面に起こる電子遮蔽の理論によって説明される量子現象で、「量子サイズ効果」と呼ばれている。この現象を利用した蓄電材料として、アモルファスチタニアやアモルファスフッ素ポリマーの表面に、ナノサイズの凹凸が形成されたものが、本発明者等により開発されている(例えば、非特許文献4、7、9、特許文献4参照)。これらの蓄電材料では、量子ナノサイズ効果により、凸部の径がナノサイズで小さくなればなるほど、凸部の径のマイナス6乗でファンデルーワールス静電力が働き、凸部への電子吸着能が増大する(例えば、非特許文献7参照)。電子吸着能の大きさの目安である仕事関数は、アモルファスチタニアで、5.5eV(例えば、非特許文献7参照)、アモルファスフッ素ポリマーで、10.3eV〜13.35eVである(例えば、非特許文献4、特許文献4参照)。

さらに、これらの蓄電材料よりも仕事関数が大きく、大容量の蓄電が可能な材料として、表面に、AlO₆を主成分とするアモルファスから成り、直径が0.1乃至50nm、高低差が0.1乃至50nmの複数の凹凸を有する蓄電材料が、本発明者等により開発されている(例えば、非特許文献10参照)。

なお、アモルファスアルミナには、8面体のAlO₆だけでなく、4面体のAlO₄や6面体のAlO₅のクラスターから構成されるものも存在しているが、アモルファスチタニアは、全て8面体のTiO₆のクラスターから構成されている(例えば、非特許文献11参照)。

また、蓄電材料として、膜厚10nm以下で、誘電率210〜240を有するぺロブスカイトSr₂Nb₃O₁₀、Ca₂Nb₃O₁₀のナノシート薄膜コンデンサ素子の研究が報告されているが(例えば、非特許文献12参照)、電極間距離が大きく、セラミックスのため、電極材との接合が容易でなく、接触抵抗は高い。また、化学電解液中でのMnO₂被覆ナノポーラスAu系非晶質合金セパレータにおいて1,160F/cm³の高比容量が報告されているが(例えば、非特許文献13参照)、これも従来の電気化学電池の応用である。

また、蓄電材料として、電圧1.5V,電力500Wh/L、出力密度8kW/L、サイクル寿命10万回、動作温度範囲−25℃〜+85℃の物理的二次電池が開発されているが(例えば、非特許文献14参照)、半導体のバンドギャップ中に電子捕獲準位を形成し、この準位に電位を充填するか空にするかにより充放電を行うショットキー接合を利用したものであり、電圧は1.5Vに制限される。

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特開2012−253321号公報

特開2015−57808号公報

特開2016−134934号公報

特開2017−41578号公報

非特許文献10に記載の蓄電材料は、表面がAlO₆を主成分とするアモルファスから成っており、アモルファスチタニアを用いたものではない。また、アモルファスチタニアを用いた非特許文献7の蓄電材料は、非特許文献10に記載の蓄電材料ほど蓄電容量が大きくないという課題があった。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、アモルファスチタニアを用いた、より大容量の蓄電が可能なウルトラキャパシタ材料およびウルトラキャパシタを提供することを目的とする。

本発明者等は、固体のウルトラキャパシタ材料として、TiO₆を主成分とするアモルファスに着目し、本発明に至った。すなわち、アモルファスチタニアは、陽極酸化法、ゾル−ゲル法、アルコキシド法等の湿式法や、レーザー蒸着法、プラズマ電解酸化法等の乾式法により生成されるが、いずれもチタン酸化物のクラスターから構成されており、蓄電効果は認められない。しかしながら、本発明者等は、8面体の酸素欠陥TiO₆クラスターから成るアモルファスチタニア(TiO₂₋x)の表面に、例えば0.1〜30nm程度のナノメートルサイズの凹凸を形成することにより、その表面に量子サイズ効果により高蓄電性が発現することを見出した。さらに、本発明者等は、8面体のTiO₆クラスターの一部が酸素欠損すると、そこに正電荷が蓄えられ、たとえ表面の吸着電荷量が増えたとしても、その正電荷により電気的中性が保たれるため、絶縁破壊は回避されると考えた。

また、本発明者等は、特許文献2において、a−Ti−Fe−Si、a−Ti−Ni−Ge、a−Ti−Ni−Cu、a−Zr−Al−Ni−Cu、a−Zr−(Fe,Ni)−Sn、a−Al−Y−Ni−Co、a−La−Al−Cu−Ni−Co−Ag系アモルファス合金を、陽極酸化のための出発材料にしているが、弁金属でないFe、Ni、Co、Cu、Snを含む合金を用いると、陽極酸化中に緻密な酸化物被膜が作れず、低電気抵抗となるため、蓄電した電荷が漏電してしまうことを見出した。また、c−Ti−Al−Y、c−Si−Al−V−Ti、c−Zr−(Fe,Ni)−Sn系のものは出発材料が結晶質のものであるため、陽極酸化では酸素欠陥の空孔を有するTiO₆のクラスターや、ナノ径サイズの凹凸面を作製するのが困難であることも見出した。なお、aは非晶質、cは結晶質を表している。本発明者等は、これらの知見に基づいて本発明に至った。

すなわち、本発明に係るウルトラキャパシタ材料は、Tiと弁金属とを含み、表面にTiO₆を主成分とするアモルファスから成る複数の凹凸を有することを特徴とする。特に、前記アモルファスは酸素欠陥状態のTiO₆を有することが好ましい。

本発明に係るウルトラキャパシタ材料は、複数の凹凸の凸部に生じる、量子サイズ効果による電子吸着現象を利用することにより、蓄電および放電を行うことができる。本発明に係るウルトラキャパシタ材料は、複数の凹凸面がそれぞれ固体/気体の電気二重層から成るコンデンサとなり、その複数のコンデンサが有限に並列接合した電気分布定数回路になっている。これにより、本発明に係るウルトラキャパシタ材料は、瞬間あるいは比較的短時間の蓄電が可能であり、大容量の蓄電が可能である。

本発明に係るウルトラキャパシタ材料は、陽極酸化法やスパッタ法により製造することができる。本発明に係るウルトラキャパシタ材料で、前記弁金属は、IIIa族のY、ランタン系金属、IVa族のZr、Hf、Va族のV、Nb、Ta、VIa族のCr、Mo、W、IIb族のZn、IIIb族のAl、IVb族のSi、Vb属のSb、Biなど、いかなる弁金属であってもよいが、特に、緻密酸化物や不定比酸化物の形成能、高融点、高仕事関数、低密度、低廉化の観点から、ニオブ(Nb)、バナジウム(V)、珪素(Si)またはタンタル(Ta)であることが好ましい。また、TiO₆クラスターを主成分とするアモルファスは、酸素欠陥を12%以下で含有するアモルファスチタニア(TiO₂₋x)から成ることが好ましく、この場合、特に蓄電性において重要な役割を演じることができる。

本発明に係るウルトラキャパシタ材料で、前記アモルファスは、直径が0.1乃至30nm、高低差が0.1乃至30nmの前記複数の凹凸を有することが好ましい。この場合、凹凸のサイズをナノサイズで小さくしていくことにより、量子サイズ効果による電子吸着能を高めることができ、仕事関数を大きくして、蓄電容量をさらに大きくすることができる。

本発明に係るウルトラキャパシタ材料は、厚みが200nm以下の薄膜状であることが好ましい。この場合、静電気は表面において着離脱するため、薄膜状にすることにより、パワー密度やエネルギー密度を増加させることができる。

本発明に係るウルトラキャパシタ材料は、電気抵抗率が1GΩ以上、より好ましくは100GΩ以上、電気容量が10mF/cm²〜100F/cm²であることが好ましい。また、1ms〜1分間の瞬時もしくは短時間蓄電、および大容量蓄電により1日以上の長時間放電が可能であることが好ましい。また、1mHz〜100kHz、好ましくは0.1〜100Hzの急速応答充放電が可能であることが好ましい。本発明に係るウルトラキャパシタ材料は、AC/DCコンバーターを用いて50Hz、60Hzの交流を直流に変換することにより、50/1000〜60/1000秒ごとに発電機からの電流を蓄電できると考えられる。これにより、送電線の廃止による固体蓄電体の運搬が可能となり、自動車のみならず、船舶、飛行機等により国内外に自由に運搬することができる。

本発明に係るウルトラキャパシタ材料は、前記表面の比表面積が、1000m²/g以上であることが好ましい。また、本発明に係るウルトラキャパシタ材料は、MEMS加工のドライエッチングにより、比表面積を10〜100倍に増加可能であることが好ましい。

本発明に係るウルトラキャパシタは、本発明に係るウルトラキャパシタ材料を有することを特徴とする。

本発明に係るウルトラキャパシタは、ウルトラキャパシタ材料により、瞬間あるいは比較的短時間の蓄電が可能で、大容量の蓄電が可能である。なお、一般的に、従来のコンデンサと比較して比表面積が大きく、電気二重層から成る蓄電システムにより形成されているものを、スーパーキャパシタと呼び、さらに蓄電容量が3桁以上大きいものを、ウルトラキャパシタと呼んでいる。

本発明に係るウルトラキャパシタで、前記ウルトラキャパシタ材料は薄膜状であり、前記ウルトラキャパシタ材料を挟むよう、前記ウルトラキャパシタ材料の両面にそれぞれ設けられた1対の金属電極を有する蓄電体から成ることが好ましい。この場合、凹凸の数に対応した、各金属電極に垂直な複数の微小キャパシタを有する分布定数型コンデンサと等価となる。すなわち、微小な凹凸部そのものが高電気抵抗となり、CとRとの並列等価回路で表すことができる。また、本発明に係るウルトラキャパシタは、微小電気機械システム(MEMS)を用いて、Al、Cu等から成る上下の金属電極をスパッタ法やキャスト法で形成することにより製造することができる。その際、各金属電極が、ウルトラキャパシタ材料の表面形状に沿って全面に被覆されることが好ましい。また、本発明に係るウルトラキャパシタは、−269℃〜500℃で作動可能であることが好ましい。

本発明に係るウルトラキャパシタは、前記蓄電体を複数積層した積層体から成っていてもよい。この場合、例えばスピンコートやディプコート等のMEMS法により並列積層化することができ、各並列等価回路が電気集中定数的に結合した固体電子直接蓄電体とすることができる。また、本発明に係るウルトラキャパシタは、各金属電極の間に、前記ウルトラキャパシタ材料を各金属電極の内側面に沿って複数並べた並列集積体から成っていてもよい。この場合、1GV/m以上の耐電圧性を得ることもできる。

本発明に係るウルトラキャパシタは、例えば、マイクロ電子回路の交流用コンデンサや、太陽電池パネルの裏面の蓄電体として利用することができる。また、各種バックアップ電源モジュールや、カップリング素子、ノイズフィルター、高感度加速度センサー、高出力トランス遮断防止装置、自動車用または船舶用緊急電源供給装置等の電子・電気基盤などに利用することもできる。

固体を蓄電体として利用するための物理的蓄電体条件として、以下の5つの条件がある。 (1)量子サイズ効果を生ずるために、表面が微小な凹凸表面であること (2)仕事関数が高い物質であること (3)正電荷を有するアモルファス構造であること (4)表面の電気回路が電気分布定数回路(並列接続)になっていること(電荷量の積層効果) (5)蓄電荷の漏電を起こさないために、電気抵抗が高いこと 本発明に係るウルトラキャパシタ材料およびウルトラキャパシタは、これら5つの条件を全て満たすことができ、固体のウルトラキャパシタ蓄電材料およびウルトラキャパシタとして優れた性能を有している。

本発明によれば、アモルファスチタニアを用いた、より大容量の蓄電が可能なウルトラキャパシタ材料およびウルトラキャパシタを提供することができる。

本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料の分子構造を示す斜視図である。

本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料を示す電気分布定数回路である。

本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料の、試料1の表面の原子間力顕微鏡(AFM)像である。

本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料の、試料1の表面でのX線回折(XRD)パターンである。

(a)本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料の試料2、(b)Ti−15Ni−15Siアモルファス合金を用いたキャパシタ材料の、直列接合での蓄電容量Csおよび並列接合での蓄電容量Cpの周波数特性を示すグラフである。

本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料の、試料3の周波数特性を示す、交流インピーダンスのナイキスト線図(コール・コールプロット図)である。

本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料を用いた、MEMS法によるウルトラキャパシタの作製方法を示す側面図である。

図7に示す方法で作製された、本発明の実施の形態のウルトラキャパシタを示す光学顕微鏡写真である。

本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料を用いた蓄電体を、複数積層した積層体から成る本発明の実施の形態のウルトラキャパシタを示す側面図である。

以下、図面および実施例に基づいて、本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料およびウルトラキャパシタについて説明する。 図1に示すように、本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料は、Tiと弁金属とを含み、表面にTiO₆クラスターを主成分とするアモルファス(アモルファスチタニア)から成る複数の凹凸を有している。また、表面のアモルファスは、酸素欠陥(Oxygen vacancy)状態のTiO₆を有している。図1に示す一例では、酸素欠陥率は、11.7%である。

本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料は、複数の凹凸の凸部に生じる、量子サイズ効果による電子吸着現象を利用することにより、蓄電および放電を行うことができる。本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料は、複数の凹凸面がそれぞれ固体/気体の電気二重層から成るコンデンサとなり、図2に示すように、その複数のコンデンサが有限に並列接合した電気分布定数回路になっている。これにより、本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料は、瞬間あるいは比較的短時間の高電圧による蓄電が可能であり、大容量の蓄電が可能である。

以下に、本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料およびウルトラキャパシタの実施例を示す。なお、以下の実施例は、単に本発明の説明のため、その具体的な態様の参考のために提供しているものであり、本願で開示する発明の範囲を限定したり、制限したりするものではない。

本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料を製造した。表1に、製造した試料1〜3のウルトラキャパシタ材料の母合金組成、母合金の形状、ウルトラキャパシタ材料の製造方法、製造時に使用した水溶液、電流密度・電圧・時間・温度の製造条件、製造されたウルトラキャパシタ材料の電気抵抗率(GΩ)、蓄電容量(F/cm²)を示す。

ウルトラキャパシタ材料の製造では、試料1〜3ともに、まず、Ar雰囲気下で、表1に示す各母合金のインゴットをアーク溶解し、単ロール液体急冷法により、10⁶m/s以下の冷却速度で冷却してリボン状試料を作製した。次に、陽極酸化法により、それぞれ表1に示す各条件で、表面にサブナノメートルスケールの凹凸を有するウルトラキャパシタ材料を製造した。

表1に示すように、試料1〜3の各ウルトラキャパシタ材料は、電気抵抗率が60GΩ〜185GΩであり、電気容量が1F/cm²〜10F/cm²であることが確認された。また、比重4以下の低比重であることも確認した。また、試料1〜3の各ウルトラキャパシタ材料とも、−269°〜300℃及び500Vまで作動可能であることも確認した。また、1,100℃までの耐電圧性も確認した。また、各ウルトラキャパシタ材料の比表面積は、BET吸着法により測定した結果、1000m²/g以上であった。これらのことから、各ウルトラキャパシタ材料は、重電分野や大気電流(雷)蓄電に最適の材料になると考えられる。

試料1の表面の原子間力顕微鏡(AFM)像を、図3に示す。図3に示すように、ウルトラキャパシタ材料の表面に、直径が30nm以下で、高低差が30nm以下(平均約20nm)の複数の凹凸を有することが確認された。なお、図3中の白い部分が凸部を示している。また、試料1のウルトラキャパシタ材料の表面でのX線回折(XRD)パターンを、図4に示す。図4に示すように、X線回折(XRD)パターンでは、結晶相のブラッグピーク(Bragg peak)のない、ブロードなハローピークしか認められず、アモルファス相であることが確認された。

なお、試料1〜3のウルトラキャパシタ材料は、均一な微孔を作製する方法としてよく知られている陽極酸化法で製造されているが、Ar分圧ガスを用いたスパッタ法でアモルファスチタニアを作製することにより製造することもできる。このスパッタ法を用いる場合には、スパッタ材料として、目的とするアモルファスチタニアと同じ組成を有する焼結体を用いればよい。

試料2のウルトラキャパシタ材料を用いて、交流での直列接合および並列接合での蓄電容量の測定を行った。表面積1mm×10mmの試料2の薄膜の上下に、銅電極を機械的に固定し、ポテンショスタット/ガルバノスタットにより1mHz〜1MHzの周波数範囲での蓄電容量測定を行った。その測定結果を、図5(a)に示す。なお、比較のため、特許文献3に示すTi−15Ni−15Siアモルファス合金を用いたキャパシタ材料についても同様の測定を行い、その結果を図5(b)に示す。

図5(a)に示すように、試料2のウルトラキャパシタ材料は、周波数の減少とともに蓄電容量が対数的に上昇し、1mHzのとき、直列接合での容量Csが9.8F/cm²、並列接合での容量Cpが約0.1mF/cm²に達することが確認された。これは、本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料は、低周波数領域では、ナノ径細孔内に存在する電極界面で充放電が起こるが、高周波数領域では、高低差が大きい孔奥での充放電が起こらないためであると考えられる。

また、試料2のウルトラキャパシタ材料のCs=9.8F/cm²の値は、Al電解コンデンサの限界値Cs=5mF/cm²の約2,000倍である。また、図5(b)に示すTi−Ni−Si系のキャパシタ材料は、1mHzのとき、直列接合の容量Csおよび並列接合の容量Cpが、約0.05〜0.1μF/cm²である。このことから、試料2のウルトラキャパシタ材料は、このTi−Ni−Si系のキャパシタ材料と比べて、Csで約8桁、Cpで約3桁、蓄電容量が大きいことが確認された。このように、本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料は、量子ナノサイズ効果により充放電を行うことができ、大容量の蓄電が可能であるといえる。

試料3のウルトラキャパシタ材料を用いて、周波数特性の測定を行った。測定は、表面積1mm×10mmの試料3の薄膜の上下に、銅電極を機械的に固定して行った。1mHz〜1GHzの周波数範囲での、交流インピーダンスのナイキスト線図を測定し、その結果を図6に示す。

図6に示すように、半円のナイキスト線図が得られた。このようなACインピーダンス特性は、抵抗Rに無数のキャパシタンスが平行に接続された単純並列等価回路と同じ特性を示しており、図2に示す電気分布定数回路による1つの巨大なウルトラキャパシタであることを示している。

本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料の特性を、市販のLiイオン電池および電気二重層キャパシタ、ならびに、開発されている物理二次電池(バテナイト)の特性と比較し、表2に示す。なお、表2中の「○」は特性が比較的良好、「×」は特性が比較的悪い、「△」は特性が平均的であることを示している。表2に示すように、本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ材料は、Liイオン電池に対して、特に充電圧、作動温度、充電時間、交流蓄電、耐発火性、環境汚染で優位な特性を有し、電気二重層キャパシタに対して、特に充電圧、作動温度、耐発火性、環境汚染で優位な特性を有し、物理二次電池に対して、特に充電圧、作動温度、交流蓄電で優位な特性を有している。

図7に示すように、試料2のウルトラキャパシタ材料を用いて、MEMS法によりウルトラキャパシタ10を作製した。まず、ガラス基板(20×20×0.5mm)11の表面に、スパッタによりCr(厚み20nm)/Cu層(厚み500nm)12を形成し(図7.1参照)、その上にフォトレジスト13を塗布してパターニングし(図7.2参照)、エッチングを行った後、フォトレジスト13を除去した(図7.3参照)。その上にポリイミド層(厚み5μm)14をコーティングし、150℃で乾燥させた(図7.4参照)。

次に、ポリイミド層14の上に、リボン状のウルトラキャパシタ材料(試料2)15を載置し(図7.5参照)、その上にフォトレジスト16を塗布してパターニングし(図7.6参照)、さらにフォトレジスト16以外の部分にポリイミド層(厚み5μm)17をコーティングして、150℃で乾燥させた(図7.7参照)。次に、フォトレジスト16を除去し(図7.8参照)、表面に超音波接合によりAl層18を形成した(図7.9参照)。ガラス基板11を取り除き、それを1枚の電子回路用蓄電層の基本体とした。なお、Cr/Cu層12およびAl層18が、1対の金属電極を成している。

こうして製造されたウルトラキャパシタ10の一例を、図8に示す。なお、図8に示すウルトラキャパシタ10は、1対の金属電極として、金製の層を用いている。また、図8中の矢印は、配線の接続関係を示している。図9に示すように、ウルトラキャパシタ10は、間に絶縁体19を挟みながら、電子回路用蓄電層を複数枚積層して形成されていてもよい。この場合、作製された積層体から成るウルトラキャパシタ10は、一番上の電子回路用蓄電層のAl層18と、一番下の電子回路用蓄電層のCr/Cu層12のCu層とを端子として、各電子回路用蓄電層のウルトラキャパシタ材料15が並列接合されたものとなっている。このため、例えば、電子回路用蓄電層を100段積層した積層体は、1枚の電子回路用蓄電層の100倍の容量を有している。

本発明の実施の形態のウルトラキャパシタ10は、例えば、マイクロ電子回路の交流用コンデンサや、太陽電池パネルの裏面の蓄電体として利用することができる。また、例えば、避雷器用、溶接用、過放電防止用など各種のバックアップ電源モジュールや、カップリング素子、ノイズフィルター、高感度加速度センサー、高出力トランス遮断防止装置、自動車用または船舶用緊急電源供給装置等の電子・電気基盤などに利用することもできる。

10 ウルトラキャパシタ 11 ガラス基板 12 Cr/Cu層 13 フォトレジスト 14 ポリイミド層 15 ウルトラキャパシタ材料 16 フォトレジスト 17 ポリイミド層 18 Al層 19 絶縁体