塩1粒より小さい電池が登場(chǎng)

獨(dú)ケムニッツ工科大學(xué)及び中國(guó)長(zhǎng)春応用化學(xué)研究所の科學(xué)者は「Advanced Energy Materials」誌に掲載された論文の中で、現(xiàn)時(shí)點(diǎn)で世界最小の電池を研究?製造し、塵一粒ほどの大きさのコンピュータに給電でき、將來(lái)的にモノのインターネット（IoT）、超小型醫(yī)療用インプラント、超小型ロボットシステム、超フレキシブル電子デバイスなどの分野で活躍する見(jiàn)込みだとした。科技日?qǐng)?bào)が伝えた。

科學(xué)者によると、適したバッテリーもしくは「採(cǎi)集」発電方法の開(kāi)発により、準(zhǔn)ミリメートル級(jí)の超小型コンピュータに給電できる。しかし現(xiàn)在の超小型電池の生産方法は一般的な電池と大きく異なる。例えば高エネルギー密度を持つコンパクトな電池（ボタン形電池など）が濕式化學(xué)法によって作られる。この標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)で生産される超小型電池は良好なエネルギー?出力密度を提供できるが、その直徑は1平方ミリメートルを明らかに上回る。

研究チームの目標(biāo)は、直徑が1平方ミリメートル未満で、半導(dǎo)體などに集積できる電池を設(shè)計(jì)することだ。その最小エネルギー密度は1平方ミリメートル當(dāng)たり100μWhに維持される。この目標(biāo)を達(dá)成するため、同チームはミクロ規(guī)模に集電裝置とストリップ電極を集積した。テスラも類似する製法を大規(guī)模に使用し電気自動(dòng)車用バッテリーを製造している。

研究者はいわゆる「スイスロール」もしくは「超小型折り紙」と呼ばれる製法を使用した。彼らはウェハーの表面に連続的にポリマー、金屬、誘電體の膜をコーティングし、內(nèi)在的張力を持つ分層システムを形成した。この膜が剝がれると機(jī)械的張力を生み、それから自動(dòng)的に巻き戻り「スイスロール」になる。そのため外部の力がなくても、自ら円筒狀になる超小型電池を製造できる。

この方法を利用することで、チームは繰り返し充電できる現(xiàn)在まで最小の超小型電池を製造した。塩1粒よりも小さく、世界最小のコンピューターチップに約10時(shí)間給電できる。さらに、この方法は既存の半導(dǎo)體製造技術(shù)と互換性を持ち、ウェハーの表面で高スループット超小型電池を生産できる。

研究者によると、この超小型電池はIoT、超小型醫(yī)療用インプラントなどの分野で大活躍し、將來(lái)のマイクロナノ電子センサー及びアクチュエータに応用される見(jiàn)込みだ。この技術(shù)にはまだ大きな最適化の余地が殘されており、將來(lái)的により優(yōu)れた超小型電池が現(xiàn)れる可能性がある。（編集YF）

「人民網(wǎng)日本語(yǔ)版」2022年2月24日