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化学反応なしに電気をためて
活用する蓄電装置②
6-9
陽 イオン、 陰 イオン
電気二重層キャパシタの構造
電気二重層キャパシタは、1957 年にゼネラルエレクトリック社(米)で
開発され、1987 年に日本で世界に先駆けて実用化されました。電池構造
は、化学電池と同様に、2 つの電極と集電体、電解質、セパレータとなり
ます。電極には、2 つとも同じ材料が使われ、多孔質の活性炭素などを用
います。電解質は二次電池と同様に、有機溶媒や水溶液など用途によって
使い分けられます。円筒形、箱形、コイン形とさまざまな形状があります。
キャパシタの充放電のしくみ
電気二層キャパシタの2 つの電極に外部電源から電気を流すと、電極と
電解質の界面に電気がたまり、電気二重層が形成されます(6-8)。この
とき、キャパシタが充電された状態となります(図6-19)。
充電されたキャパシタの回路に電球をつなぐと、負極の電子が回路に流
れ、陽イオンが界面を離れて、電解質中に拡散します。正極では、負極か
ら電子が流れて来て、正孔がなくなり、陰イオンが界面を離れて、電解質
中に拡散します。これがキャパシタの放電した状態です。
小型電子機器の中で活躍中
電気二層キャパシタの充放電は、化学反応を起こさず、電解質のイオン
の移動のみです。充放電を繰り返しても性能劣化はほとんど起こらず、サ
イクル寿命も数百回に及びます。また充放電時間が短く、使用可能な温度
範囲も広いという利点があります。一方でエネルギー密度が小さい、自己
放電が比較的大きい、 ...