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2010/10/28

耐電圧性に優れた電気二重層キャパシタ(EDLC)用フッ素系電解液を開発


更新日:2010年10月27日 / 提供:共同通信PRワイヤー
平成22年10月27日

ダイキン工業株式会社

耐電圧性に優れた電気二重層キャパシタ(EDLC)用フッ素系電解液を開発
  〜電気自動車、風力・太陽光発電装置などのエネルギー分野での採用に期待〜

 ダイキン工業株式会社は、蓄電デバイスとして市場拡大が期待される電気二重層キャパシタ(EDLC:electric double-layer capacitor)※1 用として耐電圧性に優れたフッ素系電解液を開発し、11月からサンプル出荷を開始します。フッ素系電解液を使用することにより、3Vの高電圧で安定的に作動するEDLCの実用化が可能になりました。

 3VのEDLCは汎用の2.5VのEDLCに対してエネルギー密度を40%向上できます。例えばEV(電気自動車)に使用されているEDLCモジュールの大きさを40%小型化できるだけでなく、部品数を減らせるため、信頼性向上にも寄与します。

 従来、汎用のEDLCでは、設計電圧の2.5Vを超える高電圧作動時には、電解液の分解や劣化に伴う蓄電容量の低下、抵抗値の増大などの問題がありました。フッ素系電解液を使用した場合では、フッ素化合物の優れた特性である化学的安定性が発揮されることに加え、高電圧に合わせた電極構造の最適化も行うことで、作動電圧が3Vでも安定的に作動します。
 なお、この電解液は、韓国の電気二重層キャパシタ専門メーカーで、優れた生産技術を持つビナテック社※2の協力を得て、フッ素電解液を使用したEDLCを試作し、高温、高電圧作動時の耐久性評価を行い、実用性を確認しました。

 EDLCは、モバイル機器のメモリーバックアップ電源やパソコンの無停電電源装置※3および太陽光発電装置の電気貯蔵用などとして装置・機器に内蔵して使用されており、市場規模は世界で約500億円(株式会社JMRサイエンス調べ)です。
 エネルギー密度の向上により、今後は既存用途に加え、EV(電気自動車)、ハイブリッド車両(バス、フォークリフトなど)や風力発電装置、太陽光発電装置などのエネルギー分野での適用拡大が期待されます。

 当社は、2011年度にフッ素系電解液の販売を開始し、2015年度には、20億円の売上げを目指します。また、蓄電デバイス材料の用途開発を進め、リチウムイオン二次電池材料も含めた蓄電デバイス分野で2015年度には、100億円超の売上げを目指します。

以上

【補足説明】

※1 電気二重層キャパシタ
   (EDLC:electric double-layer capacitor)
   電気を貯める蓄電デバイス。活性炭電極(プラス、マイナス)と電解液とで構成される。充電時に、電極と逆電極の電解質イオンを電極の表面に物理的に吸着させ、電気二重層を形成して、放電時に離す原理を利用。リチウムイオン二次電池と比べて、電気容量は小さいものの充電や放電速度が極めて速く、充電・放電の際に化学反応を伴わないため、電極の劣化がほとんどなく、半永久的に使用できることが特徴。

※2 ビナテック株式会社の概要
   1)本  社:韓国 軍浦市
   2)代 表 者:CEO ソン・ドギョン
   3)会社設立:1999年
   4)資 本 金:12億ウオン(約87.2百万円、100ウオン=7.27円換算)
   5)売 上 高:2009年度 160億ウオン(11.6億円、同換算)
   6)事業内容:エネルギー事業(EDLCなど)、光応用事業(LEDを利用した照明モジュール)の製造・販売、半導体の流通

※3 無停電電源装置
   (UPS:uninterruptible power supply)
   落雷による停電や不意な電源オフにより電気の供給が切れた場合でも、一定時間電力を供給し続ける電源装置。

●お客様からのお問い合わせ先
 ダイキン工業株式会社 化学事業部 開発営業部
 【本  社】〒530-8323 大阪市北区中崎西二丁目4番12号(梅田センタービル)
             TEL (06)6373-4342(ダイヤルイン)

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2010/10/22

大気から電気を収集:金沢工大教授等の研究

太陽光や風や波が新しい電力源として期待されているが、最近は、大気中[の静電気]から電気を収集する技術も研究されている。

科学者たちは何世紀もの間、雷の電気を集めて利用するというアイディアに魅せられてきた。発明家ニコラ・テスラもさかんに実験を行なったが、大気電気学の分野を詳細に解明することは、最近まで困難だと考えられてきた。

しかし、ブラジルのカンピーナス大学のFernando Galembeck氏は、アメリカ化学会(ACS)の第240回国際会議において報告を行ない、すべての住宅の屋根に装置を取り付け、大気から安価でクリーンな電力を取得するという未来の構想を語った。

元来、大気中の水滴は電気的に中性であり、たとえ塵の粒子や他の液体の電荷と接触しても中性を保つと考えられてきた。しかしGalembeck氏は、一連の実験の結果、実際には水滴は電荷を帯びることを発見した。

Galembeck氏は、空気中に塵粒子として多くみられるシリカ粒子とリン酸アルミニウムを用いて実験を行ない、空気中の水蒸気の量が増える[湿度が高い]と、それら物質の粒子はますます電荷を帯びる傾向があることを突き止めた。

「これは、大気中の水が電荷を蓄積し、接触した他の物質にその電荷を移動させられることを示す明らかな証拠だ」とGalembeck氏は述べている。

特に熱帯地方などの湿度の高い地域においては、このような「湿度電気」(hygroelectricity)を大気中から「収穫」することが可能かもしれない。この技術を産業化するべく、Galembeck氏はすでに、大気中の電気を捕捉する収集パネルの素材に最も適している金属を特定するための実験を行なっている。

また、同様の仕組みを、落雷の被害防止に役立てることもできる。雷雨多発地域の建物に湿度電気収集パネルを設置し、周辺の大気中から電気を集めて取り除くのだ。

[大気中に存在する、雷にならない程度の比較的低圧の静電気を回収して電力として利用する技術を大気電流発電と呼び、日本では金沢工大の饗庭貢教授が研究を行なっている。

饗庭教授の研究では、雷雲が近づくたびに地表との間に流れる大気電流と、雷放電後の続流と呼ばれる弱い電流を蓄える仕組み。具体的には、地上5m以上に設置した数10メートル程度の避雷針を用い、大気中の500V以下の低圧の静電気を電気二重層キャパシタに回収し電力として利用する。雷を引き起こす500V以上の静電気は地中に逃がすため、落雷防止にも利用できる。

高さ65メートルの避雷針を用いた観測では、雷が多い冬の1カ月で105回の電流が計測され、推定400キロワット時の電気量が可能。一般家庭の月間平均電気使用量は約340キロワッ ト時とされるため、一世帯で必要な電気がほぼまかなえる計算になるという。

雷の専門家として知られる饗庭教授は、1977年から、ピアノ線をつ けた超小型ロケットを雷雲の中に打ち上げる実験を始め、ピアノ線の端に放電電極を取り付け、雷の電気で水を温める「雷温水器」の開発にも成功している]

[WIRED NEWS日本語版:ガリレオ-高橋朋子/合原弘子]

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SOURCE: ZENN Motor Company

Information contained in this release relating to EEStor, Inc. or the energy storage technology being developed by EEStor has not been reviewed by EEStor and EEStor does not assume any responsibility for the accuracy or completeness of such information.

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press releaseOct. 6, 2010, 10:22 a.m. EDT
John Robert Wallace Joins Zenn Motor Company's Board of Directors
TORONTO, ONTARIO, Oct 06, 2010 (MARKETWIRE via COMTEX) -- ZENN Motor Company Inc. ("ZMC" or the "Company") /quotes/comstock/11v!e:znn (CA:ZNN 1.50, -0.06, -3.85%) today announced that John Robert Wallace has been appointed to its Board of Directors.

"I'm very pleased to welcome a director of John's caliber to the Board and look forward to working with him," stated Richard McGraw, Chairman of ZMC. "John adds an impressive wealth of knowledge from his extensive background in the electric vehicle, energy storage and power electronics industries."

"The potential of ZENN Motor Company is quite unique and is an exciting opportunity that I am delighted to be a part of," said Mr. Wallace. "Their strategy for enabling the mass adoption of electric vehicles through advanced energy storage and power efficiency solutions resonates with me and I look forward to contributing to the Company's achievement of its objectives."

Mr. Wallace's 40 year career spans the transportation, semiconductor and energy storage industries. He is currently Chairman of Enova Systems and was previously the Chairman of the World Electric Vehicle Association and Chairman of the United States Advanced Battery Consortium. Among the other positions held by Mr. Wallace during his career were CEO at Xantrex Technology Inc., a publicly traded company (TSX) whose product lines included power converters for cleantech applications; 20 years with Ford Motor Company, ultimately as Executive Director, Sustainable Technologies where he was responsible for all electric drive activities for the entire family of Ford Motor Company brands; and Founder & President, Precision Micro Design which produced custom integrated circuits for Fortune 500 companies and was ultimately acquired by Perkin Elmer.

Mr. Wallace received his BSEE and MSEE (Computer Science) from Rice University in 1969 and 1970, respectively.

In connection with Mr. Wallace's appointment, subject to regulatory approval, ZMC has agreed to grant 100,000 options to Mr. Wallace with an exercise price to be fixed at the time of grant in accordance with the Company's stock option plan and which will expire in five years.

Concurrent with the appointment of Mr. Wallace, Peter Mackechnie has resigned as a Director of the Company. A Director since 2006, Mr. Mackechnie provided valuable support to ZMC during its formative years and the Company and Board of Directors thank him for his contributions.

About ZENN Motor Company Inc.

ZENN Motor Company, Toronto, Canada, is dedicated to enabling emission-free, energy-efficient transportation through unique, yet widely applicable, technology offerings. Driven by quality, ingenuity and a philosophy of social responsibility, the ZMC team is redefining what is possible in the pursuit of zero emission transportation.

ZENNergy technologies and solutions, to be powered by EEStor's electrical energy storage units (EESU) are expected to enable OEM and Tier 1 partners to deliver advanced electric transportation solutions to their customers. The Company has a Technology Agreement with EEStor that provides certain exclusive and non- exclusive rights to purchase and deploy EEStor's EESU technology, which rights are detailed in the Company's AIF.

Forward-Looking Statements

Certain statements in this release, other than statements of historical fact, may include forward-looking information that involves various risks and uncertainties that face the Company; such statements may contain such words as "may", "would", "could", "will", "intend", "plan", "anticipate", "believe", "estimate", "expect" and similar expressions, and may be based on management's current assumptions and expectations related to all aspects of the automotive industry, consumer demand for zero emission transportation solutions and the global economy. Risks and uncertainties that may face the Company include, but are not restricted to: the EEStor energy storage technology may not be successfully commercialized at all, in a manner providing the features and benefits expected while under development, or on a timely basis or the Company may not be able to successfully incorporate this technology into its current or proposed products; the Company could fail in its efforts to develop viable ZENNergy technologies and solutions or do so on a timely basis; steps taken by the Company to protect its proprietary rights may not be adequate or third parties may infringe or misappropriate the Company's proprietary rights; the Company has a history of losses from operations and may not be able to obtain financing, if and when required, to fund future expenditures for general administrative activities, including sales and marketing and research and development, expansion, strategic acquisitions or investment opportunities or to respond to competitive pressures; competitors may develop products which offer greater benefits to consumers, have greater market appeal or are more competitively priced than those offered by the Company; the Company may be exposed to product liability claims which exceed insurance policy limits; the Company is dependent on the ability and experience of a relatively small number of key personnel; new products introduced by the Company may not be accepted in the market or to the extent projected; new laws and regulations may be enacted or existing ones may be applied or governmental action may be taken in a manner which could limit or curtail the production or sale of the Company's products; and the Company may be negatively affected by reduced consumer spending due to the uncertainty of economic and geopolitical conditions.

These risks and uncertainties may cause actual results to differ from information contained in this release, when estimates and assumptions have been used to measure and report results. There can be no assurance that any statements of forward-looking information contained in this release will prove to be accurate. Actual results and future events could differ materially from those anticipated in such statements. These and all subsequent written and oral statements containing forward-looking information are based on the estimates and opinions of management on the dates they are made and expressly qualified in their entirety by this notice. Except as required by applicable laws, the Company assumes no obligation to update forward-looking statements should circumstances or management's estimates or opinions change. Readers are cautioned not to place undue reliance on any statements of forward looking information that speak only as of the date of this release. Additional information identifying risks and uncertainties relating to the Company's business are contained under the heading "Risk Factors" in ZMC's current Annual Information Form and its other filings with the various Canadian securities regulators which are available online at www.sedar.com.

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Neither TSX Venture Exchange nor its Regulation Services Provider (as that term is defined in the policies of the TSX Venture Exchange) accepts responsibility for the adequacy or accuracy of this release.


Contacts:
ZENN Motor Company Inc.
Catherine Scrimgeour
Manager, Public Affairs
416-535-8395 ext. 201
cscrimgeour@ZENNcars.com

ZENN Motor Company Inc.
Ian Clifford
Chief Executive Officer
416-535-8395 ext. 202
ian.clifford@ZENNcars.com

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2010/10/19

CEATEC】太陽誘電の色素増感型太陽電池,低コスト化と安全性向上を実現

【2010/10/07 17:53河合 基伸=日経エレクトロニクス

正極と電解液を改良
[クリックすると拡大した画像が開きます] 太陽誘電は,2009年のCEATECに展示した色素増感型太陽電池とLiイオン・キャパシタを組み合わせたユニットを改良して再び出展した。

 色素増感型太陽電池では,正極を金属からプラスチックの導電性基板に変えて低コスト化したり,電解液に含まれていた揮発性の高いアセトニトリル系材料を除いて安全性を高めたりした。太陽電池部分の厚さは0.55mmで,昨年よりも若干薄いという。

 電極材料や電解液を変えたことで,変換効率はいったん低下した。これに対して太陽誘電は,負極近傍で色素を担持する役割を担うセラミックスの成膜方法を改良して色素の量を増やし,変換効率を昨年よりも若干高めることに成功した。現在の変換効率は数%である。従来通りアセトニトリル系材料を含んだ電解液を使えば,10%に近いところまで変換効率を高められるとした。

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蓄電の新星、「リチウムイオン・キャパシタ」が急浮上

日経新聞 2010/10/18 7:00
自然エネルギーの電力を蓄えて安定供給するための蓄電部品の新しい候補として「リチウム(Li)イオン・キャパシタ」が急浮上してきた。
太陽光発電や風力発電など、自然エネルギーを用いた発電は、その多くが天候まかせで出力が安定しないという問題を抱えている。こうした電力を安定的に取り出すには、発電量が増えたときに余った電力を一時的に蓄え、発電量が減ったらそれを補って放電するような、大容量の蓄電部品が必要となる。こうした用途の蓄電部品としてこれまで有力視されていたのは、NAS(ナトリウム・硫黄)電池とLiイオン2次電池である。このうち、NAS電池は比較的低コストで大容量化を実現できるものの、約300℃の高温を維持しないと電池として機能しないという難点がある。加熱・保温などに必要な周辺装置の構成が大掛かりになるので、利用場所がメガソーラーといわれる大規模発電施設などに限られてしまうのだ。もう一つのLiイオン2次電池は、単価は高いもののコンパクトに収まるので、家庭やビル、工場などに設置する中小規模の発電設備で有利とされていた。しかし、充放電に化学反応が必要で、電解液中でLiイオンの移動を伴うため、充放電の速度(出力密度)が十分ではなかった。充放電を繰り返すと劣化しやすいという点でも課題を抱えていた。
「いいとこ取り」の蓄電部品
 これらの有力候補に対し、Liイオン・キャパシタはどのような性質を持っているのだろうか。まず、Liイオン・キャパシタとはどのような蓄電部品なのかを説明する必要があろう。
Liイオン・キャパシタは、電気2重層キャパシタという蓄電部品とLiイオン2次電池を組み合わせたハイブリッド構造の蓄電部品である。具体的には、電気2重層キャパシタの正極と、Liイオン2次電池の負極を組み合わせた。電気2重層キャパシタは、電極の表面にイオンが近づいてできる電気2重層をキャパシタ(コンデンサ)として利用するもので、極めて充放電が速い(出力密度が高い)が、一方でエネルギー密度が低かった(大型の装置でも少しの電気しか蓄えられない)。そこで負極を置き換えることで、出力密度や充放電の繰り返し可能回数をLiイオン2次電池に対しケタ違いに改善し、エネルギー密度を電気2重層キャパシタの数倍に高めてLiイオン2次電池に迫ろうというのが、Liイオン・キャパシタなのである。
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このように優れた性質を備えるLiイオン・キャパシタだが、これまでは容量が稼ぎにくく、内部抵抗によるロスも大きかったので、瞬間的な電圧低下や停電から産業機器を守るための電力補償装置といった一部の用途で実用化されてきただけだった。しかしここに来て、技術開発が進んだことで太陽光発電など自然エネルギーの安定化用途を意識した製品展開が活発になってきている。その一端は、2010年10月5日~9日に開催された「CEATEC JAPAN 2010」に見ることができた。
CEATECで改良品が登場

 従来の弱点を補うような大容量で内部抵抗の低い開発品を展示したのが、JSRの子会であるJMエナジーと、旭化成である。JMエナジーは静電容量が2200F(ファラド)と大きく内部抵抗を0.8mΩ(同社従来品は1.4mΩ)に抑えたLiイオン・キャパシタのセル(蓄電部品の最小単位。セルを並べて蓄電にする)を披露した。一方、旭化成は1000Fで正規化内部抵抗を2ΩF未満(接線法)としたセルを出展した。この内部抵抗は「他社従来品の2分の1以下のレベル」(旭化成)とする。

太陽光発電への応用を前面に打ち出したのが、FDKである。同社のLiイオン・キャパシタ・モジュールは、沖縄電力が四つの離島で進める経済産業省の「離島独立型新エネルギー導入実証事業」のうち、3島(多良間島、与那国島、北大東島)において太陽光発電の安定化装置に採用された。2010年8月末から9月末にかけて3島のマイクログリッド・システム構築の工事が順次完了し、安定化装置は、多良間島が250kW、与那国島が150kW、北大東島が100kWの規模である。沖縄電力は4島のうち残りの宮古島でNAS電池を採用した4MW規模の安定化装置を導入し、それぞれを比較することでLiイオン・キャパシタの有効性を評価する予定になっている。
FDKはこうした実績を足がかりに、太陽光発電や風力発電など自然エネルギー用途に向けて売り込みをかける。CEATEC会場では、同社のLiイオン・キャパシタのセルやモジュール(写真1、2)の展示とともに、太陽光発電の出力安定化の効果をグラフで示しながら自社製品の特徴をアピールした。特に同社は単一セルだけでなく、複数セルを統合したモジュールにおいても強みがあるという。モジュール内で各セルの電圧がバラつくと充放電時に特定のセルに負荷が集中するなどの不具合が生じるが、「セル電圧を均等化させるバランス調整技術にノウハウがある」(FDK)とする。
3社の得意技術を結集
 複数の企業が連携して研究開発を組織化する動きも出てきた。JSR、東京エレクトロン、イビデンの3社は、Liイオン・キャパシタの環境・エネルギー分野への事業拡大を狙った企業連合「次世代LIC(Liイオン・キャパシタ)総合技術研究組合」を設立したことを、この2010年9月に発表した。2010~2012年の3年間で、革新的なセル構造や新材料、独自の組み立て技術を開発し、単位当たりの容量が5倍でかつコスト2分の1の製品の実現を目指すという。JSRが材料開発やセル・モジュールの設計開発、東京エレクトロンが生産コスト削減のための製造装置開発、イビデンがパッケージや実装の組み立て技術開発と、それぞれの得意技術を持ち寄る。3社はこれによる成果として、太陽光発電の安定化といった用途だけでなく、電気自動車に搭載し、Liイオン電池と組み合わせる用途も想定している。「高出力が求められる走行始動時と、ブレーキをかけた時の電力回生にLiイオン・キャパシタを生かすことで効率的な動力システムを構成できる」(JSR)という期待がある。(テクノアソシエーツ 朝倉博史)

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2010/10/06

ACTと早稲田大LIC-PVに関する新型PCS共同研究開始

2010 09 早稲田大学 環境総合研究センターと共同でNEDO新エネルギーベンチャー技術革新事業に応募し採択されました。開発テーマは「リチウムイオンキャパシタを適用した太陽光発電の出力安定化に関する技術開発」。今後導入拡大が予想される太陽光発電の系統連携の課題を解決する新型PCSの開発を目指します。期間は2010年8月~2011年7月の一年間です。
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旭化成、LiCの本格量産開始を前倒し

2010年10月5日(火)The Chemical Daily Co., Ltd
 旭化成は、リチウムイオンキャパシター(LiC)の量産開始時期を計画より3年早い2012年に繰り上げる方針を固めた。当初、市場の成長を待ち15年に本格的な量産へ移行する考えだったが、自社製品を需要家に対し積極的に供給することで、市場を創出する方針に転換した。生産量は今後詰める考えだが、月間100万個程度の生産規模が収益を確保できる一定のラインと判断していることから、将来的に同規模の量産体制確立を目指す。本格的な生産体制への移行に際しては、同事業の事業会社への移管と新たな生産立地を検討する。
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