フレキシブルデバイスの新展開：先端半導体実装工学が拓くエネルギー貯蔵ロールの創製

• 研究課題/領域番号: 23KK0071
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(海外連携研究)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 福島 誉史 東北大学, 工学研究科, 准教授 (10374969)
• 研究分担者: 清山 浩司 長崎総合科学大学, 工学研究科, 教授 (60412722) ; 梶原 一宏 長崎総合科学大学, 工学研究科, 講師 (10779937) ; 木野 久志 東北大学, 医工学研究科, 特任准教授 (10633406)
• 研究期間 (年度): 2023-09-08 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 20,930千円 (直接経費: 16,100千円、間接経費: 4,830千円); 2027年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円); 2024年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
• キーワード: エネルギー / 蓄電池 / フレキシブル / マイクロ・ナノ加工

研究開始時の研究の概要

間欠的な再生可能エネルギー資源から各家庭でエネルギーを貯蔵し、効率的に利用できる環境負荷の少ない蓄電デバイスとして、安価な高分子シートの両面に立体的な電極を形成した大容量のキャパシタアレイからなる静電的エネルギー貯蔵ロールを提案する。数kmメートルの長いシートをロール状のまま使う「フレキシブルデバイスの新たな形態」に資する技術基盤を構築する。電磁界解析も加え、先端半導体実装工学を駆使して生産性に優れるRoll-to-Roll集積の方法論を確立する。また、エネルギー源から出力された直流電圧を昇圧して蓄電し、各家庭で利用できるように降圧できるコンバータの回路設計を含めたロール状システムを創製する。