(57)【要約】【課題】キャパシタの容量を大きくする。【解決手段】キャパシタは、固体電解質を主成分として含む固体電解質層と、固体電解質層を挟んで第１の方向に互いに対向する第１および第２の電極層とを備える。第１の電極層と第２の電極層との少なくとも一方である特定電極層は、金属層と、金属層と固体電解質層との間に配置され、金属と固体電解質とを含む複合層とを有する。複合層の第１の方向に平行な断面において、第１の方向における金属の粒子の径Ｒ１に対する、第１の方向に直交する方向における金属の粒子の径Ｒ２の比（Ｒ２／Ｒ１）の平均値は、１．２以上である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質を主成分として含む固体電解質層と、
前記固体電解質層を挟んで第１の方向に互いに対向する第１および第２の電極層と、
を備えるキャパシタにおいて、
前記第１の電極層と前記第２の電極層との少なくとも一方である特定電極層は、
金属層と、
前記金属層と前記固体電解質層との間に配置され、金属と前記固体電解質とを含む複合層と、
を有し、
前記複合層の前記第１の方向に平行な断面において、前記第１の方向における前記金属の粒子の径Ｒ１に対する、前記第１の方向に直交する方向における前記金属の粒子の径Ｒ２の比（Ｒ２／Ｒ１）の平均値は、１．２以上であることを特徴とする、キャパシタ。
【請求項２】
請求項１に記載のキャパシタにおいて、
前記複合層に含まれる金属は、ヤング率が２００ＧＰａ以下の金属であることを特徴とする、キャパシタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のキャパシタにおいて、
前記複合層における金属の含有率は、１０ｖｏｌ％以上、４５ｖｏｌ％以下であることを特徴とする、キャパシタ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のキャパシタにおいて、
前記固体電解質は、リチウムと、アルミニウムと、ゲルマニウムと、を含むリン酸化物であることを特徴とする、キャパシタ。
【請求項５】
請求項４に記載のキャパシタにおいて、
前記複合層に含まれる金属は、銀と、錫と、の少なくとも１つの元素を含有することを特徴とする、キャパシタ。
【請求項６】
固体電解質を主成分として含む固体電解質層と、前記固体電解質層を挟んで第１の方向に互いに対向する第１および第２の電極層と、を備えるキャパシタであって、前記第１の電極層と前記第２の電極層との少なくとも一方である特定電極層は、金属層と、前記金属層と前記固体電解質層との間に配置され、金属と前記固体電解質とを含む複合層と、を有する、前記キャパシタの製造方法において、
前記固体電解質の粉末と、前記固体電解質の粉末の少なくとも一部を溶解させる溶液と、を含む第１の混合物を作製する第１の工程と、
前記固体電解質の粉末と、５０℃以上の温度において１００ＭＰａ以上の圧力でプレスをすることにより変形する金属の粉末と、前記固体電解質の粉末の少なくとも一部を溶解させる溶液と、を含む第２の混合物を作製する第２の工程と、
前記第１の混合物と前記第２の混合物とを成形して、前記第１の混合物の成形体と前記第２の混合物の成形体とを作製する第３の工程と、
前記第１の混合物の成形体と前記第２の混合物の成形体とが前記第１の方向に並べられた状態で、前記第１の混合物の成形体と前記第２の混合物の成形体とを５０℃以上の温度において１００ＭＰａ以上の圧力で前記第１の方向にプレスをすることにより、前記第１の混合物の成形体から前記固体電解質層を形成し、前記第２の混合物の成形体から前記複合層を形成する第４の工程と、
前記複合層の表面に前記金属層を形成する第５の工程と、
を備えることを特徴とする、キャパシタの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のキャパシタの製造方法において、さらに、
前記第４の工程の前に、前記第１の混合物の成形体と前記第２の混合物の成形体とを加湿する第６の工程を備えることを特徴とする、キャパシタの製造方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載のキャパシタの製造方法において、
前記第４の工程における温度は、４００℃以下であることを特徴とする、キャパシタの製造方法。
【請求項９】
請求項６から請求項８までのいずれか一項に記載のキャパシタの製造方法において、
前記第４の工程におけるプレスの圧力は、５００ＭＰａ以下であることを特徴とする、キャパシタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書によって開示される技術は、キャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電デバイスとして、電解液と電極とを備えるキャパシタ（イオンキャパシタ）が知られている。また、電解液の代わりに固体電解質が用いられたキャパシタ（以下、「固体キャパシタ」という）も知られている。固体キャパシタは、固体電解質を主成分として含む固体電解質層と、固体電解質層を挟んで所定の方向に互いに対向する第１および第２の電極層とを備える。
【０００３】
固体キャパシタにおいて、電極層を、金属層と複合層との２層構成とする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。複合層は、金属層と固体電解質層との間に配置され、金属と固体電解質とを含む層である。このような構成の固体キャパシタでは、金属粒子と固体電解質粒子との間の接触面積を大きくすることができるため、キャパシタの容量を大きくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１７６９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術では、電極層を構成する複合層において、金属粒子と固体電解質粒子との間の接触面積が十分に大きくなく、キャパシタの容量の増大の点で向上の余地がある。
【０００６】
本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
（１）本明細書に開示されるキャパシタは、固体電解質を主成分として含む固体電解質層と、前記固体電解質層を挟んで第１の方向に互いに対向する第１および第２の電極層と、を備えるキャパシタにおいて、前記第１の電極層と前記第２の電極層との少なくとも一方である特定電極層は、金属層と、前記金属層と前記固体電解質層との間に配置され、金属と前記固体電解質とを含む複合層と、を有し、前記複合層の前記第１の方向に平行な断面において、前記第１の方向における前記金属の粒子の径Ｒ１に対する、前記第１の方向に直交する方向における前記金属の粒子の径Ｒ２の比（Ｒ２／Ｒ１）の平均値は、１．２以上である。本キャパシタでは、複合層に含まれる各金属粒子が、概ね、第１の電極層と前記第２の電極層とが対向する方向（第１の方向であり、以下、「電極対向方向」ともいう）における径Ｒ１に比べて、電極対向方向に直交する方向における径Ｒ２が大きい形状である。そのため、本キャパシタによれば、複合層において、電極対向方向に互いに隣接する金属粒子と固体電解質粒子との間の接触面積を大きくすることができ、キャパシタの容量を大きくすることができる。
【０００９】
（２）上記キャパシタにおいて、前記複合層に含まれる金属は、ヤング率が２００ＧＰａ以下の金属である構成としてもよい。ヤング率が２００ＧＰａ以下の金属は、比較的延性の高い金属である。そのため、本キャパシタによれば、複合層において、電極対向方向（第１の方向）に互いに隣接する金属粒子と固体電解質粒子とを良好に接触させることができ、キャパシタの容量を効果的に大きくすることができる。
【００１０】
（３）上記キャパシタにおいて、前記複合層における金属の含有率は、１０ｖｏｌ％以上、４５ｖｏｌ％以下である構成としてもよい。本キャパシタでは、複合層における金属の含有率が１０ｖｏｌ％以上と、ある程度高いため、複合層において、金属粒子と固体電解質粒子との接触面積の合計を一定以上確保することができ、キャパシタの容量を大きくすることができる。また、本キャパシタでは、複合層における金属の含有率が４５ｖｏｌ％以下と、過度に高くないため、比重の大きい金属の含有率が過度に高くなることに起因する複合層の重量の増加を抑制することができ、ひいては、キャパシタの重量の増加を抑制することができる。
【００１１】
（４）上記キャパシタにおいて、前記固体電解質は、リチウムと、アルミニウムと、ゲルマニウムと、を含むリン酸化物である構成としてもよい。本キャパシタによれば、リチウムとアルミニウムとゲルマニウムとを含むリン酸化物は、室温付近でのリチウムイオン伝導率が高く、かつ、耐水性が高い固体電解質である。そのため、本キャパシタによれば、室温付近でのイオン伝導率を高め、かつ、耐水性を向上させつつ、キャパシタの容量を大きくすることができる。
【００１２】
（５）上記キャパシタにおいて、前記複合層に含まれる金属は、銀と、錫と、の少なくとも１つの元素を含有する構成としてもよい。銀と錫との少なくとも１つの元素を含有する金属は、ヤング率が２００ＧＰａ以下の金属であり、比較的延性の高い金属である。そのため、本キャパシタによれば、複合層において、電極対向方向（第１の方向）に互いに隣接する金属粒子と固体電解質粒子とを良好に接触させることができ、キャパシタの容量を効果的に大きくすることができる。
【００１３】
（６）本明細書に開示されるキャパシタの製造方法は、固体電解質を主成分として含む固体電解質層と、前記固体電解質層を挟んで第１の方向に互いに対向する第１および第２の電極層と、を備えるキャパシタであって、前記第１の電極層と前記第２の電極層との少なくとも一方である特定電極層は、金属層と、前記金属層と前記固体電解質層との間に配置され、金属と前記固体電解質とを含む複合層と、を有する、前記キャパシタの製造方法において、前記固体電解質の粉末と、前記固体電解質の粉末の少なくとも一部を溶解させる溶液と、を含む第１の混合物を作製する第１の工程と、前記固体電解質の粉末と、５０℃以上の温度において１００ＭＰａ以上の圧力でプレスをすることにより変形する金属の粉末と、前記固体電解質の粉末の少なくとも一部を溶解させる溶液と、を含む第２の混合物を作製する第２の工程と、前記第１の混合物と前記第２の混合物とを成形して、前記第１の混合物の成形体と前記第２の混合物の成形体とを作製する第３の工程と、前記第１の混合物の成形体と前記第２の混合物の成形体とが前記第１の方向に並べられた状態で、前記第１の混合物の成形体と前記第２の混合物の成形体とを５０℃以上の温度において１００ＭＰａ以上の圧力で前記第１の方向にプレスをすることにより、前記第１の混合物の成形体から前記固体電解質層を形成し、前記第２の混合物の成形体から前記複合層を形成する第４の工程と、前記複合層の表面に前記金属層を形成する第５の工程と、を備える。第２の混合物に含まれる金属は、５０℃以上の温度において１００ＭＰａ以上の圧力でプレスをすることにより変形する金属である。そのため、プレスを行う第４の工程により形成された複合層に含まれる各金属粒子は、上記第１の方向に圧縮されて変形し、概ね、上記第１の方向（すなわち、固体電解質層と複合層とが積層される方向）における径に比べて、上記第１の方向に直交する方向の径が大きい形状となる。そのため、本キャパシタの製造方法によれば、複合層において、上記第１の方向に互いに隣接する金属粒子と固体電解質粒子との間の接触面積を大きくすることができ、キャパシタの容量を大きくすることができる。さらに、本キャパシタの製造方法では、複合層の形成が、焼成ではなく、プレスを行うことにより実現されるため、複合層に含まれる金属粒子が焼成に伴って成長して粗大化することを回避することができる。そのため、本キャパシタの製造方法によれば、複合層に含まれる金属粒子の比表面積低下に伴う固体電解質粒子との間の接触面積の低下を抑制することができ、キャパシタの容量の低下を抑制することができる。
【００１４】
（７）上記キャパシタの製造方法において、さらに、前記第４の工程の前に、前記第１の混合物の成形体と前記第２の混合物の成形体とを加湿する第６の工程を備える構成としてもよい。本キャパシタの製造方法によれば、第４の工程におけるプレスを行う前に、第１の混合物の成形体および第２の混合物の成形体において減少した水分を補充することができるため、その後に第４の工程におけるプレスを行うことによって、第１の混合物の成形体および第２の混合物の成形体のそれぞれから、高品質な固体電解質層および複合層を形成することができる。
【００１５】
（８）上記キャパシタの製造方法において、前記第４の工程における温度は、４００℃以下である構成としてもよい。本キャパシタの製造方法によれば、プレスを行う第４の工程の際の温度が過度に高くなることを抑制することができ、複合層に含まれる金属の溶解や粒成長、固体電解質との反応を抑制することができ、それらを要因とするキャパシタの容量の低下を抑制することができる。
【００１６】
（９）上記キャパシタの製造方法において、前記第４の工程におけるプレスの圧力は、５００ＭＰａ以下であることを特徴とする構成としてもよい。本キャパシタの製造方法によれば、プレス圧が過度に高くなることを抑制することができ、複合層や固体電解質層の割れや破損の発生を抑制することができる。
【００１７】
なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、キャパシタやその製造方法等の形態で実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態におけるキャパシタ１００の外観構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩの位置におけるキャパシタ１００のＸＺ断面構成を示す説明図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩの位置におけるキャパシタ１００のＸＹ断面構成を示す説明図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶの位置におけるキャパシタ１００のＸＹ断面構成を示す説明図である。
【図５】第１の複合層１４１の詳細構成を示す説明図である。
【図６】本実施形態におけるキャパシタ１００の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態におけるキャパシタ１００の製造方法の一例を概略的に示す説明図である。
【図８】性能評価結果を示す説明図である。
【図９】サンプルＳ６における複合層１４１，１４２の断面写真の一例である。
【図１０】サンプルＳ３における複合層１４１，１４２の断面写真の一例である。
【図１１】サンプルＳ４における複合層１４１，１４２の断面写真の一例である。
【図１２】変形例のキャパシタ１００ａのＸＺ断面構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
Ａ．実施形態：
Ａ−１．キャパシタ１００の構成：
図１は、本実施形態におけるキャパシタ１００の外観構成を示す斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩの位置におけるキャパシタ１００のＸＺ断面構成を示す説明図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩの位置におけるキャパシタ１００のＸＹ断面構成を示す説明図であり、図４は、図２のＩＶ−ＩＶの位置におけるキャパシタ１００のＸＹ断面構成を示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向と呼び、Ｚ軸負方向を下方向と呼ぶものとするが、キャパシタ１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。他の図についても同様である。
【００２０】
キャパシタ１００は、略直方体状の本体部１１０と、一対の外部電極（第１の外部電極１５１および第２の外部電極１５２）とを備える。一対の外部電極１５１，１５２は、本体部１１０におけるＸ軸に略直交する両側面を覆うように配置されている。各外部電極１５１，１５２は、例えばニッケル（Ｎｉ）等の導電性材料により構成されている。なお、本実施形態では、外部電極１５１，１５２は、本体部１１０の上記両側面に加えて、本体部１１０におけるＸ軸方向の両端部の表面（Ｙ軸に略直交する表面、および、Ｚ軸に略直交する表面）も覆っている。
【００２１】
本体部１１０は、基体１１３と、一対のカバー層（第１のカバー層１１１および第２のカバー層１１２）とを備える。
【００２２】
基体１１３は、略直方体状であり、その厚さ（Ｚ軸方向の大きさ）は、例えば５μｍ〜２０μｍである。基体１１３は、固体電解質層１２３と、固体電解質層１２３を挟んでＺ軸方向（上下方向）に互いに対向する一対の内部電極層（第１の内部電極層１２１および第２の内部電極層１２２）を備える。以下の説明では、第１の内部電極層１２１と第２の内部電極層１２２とが対向する方向（Ｚ軸方向）を、「電極対向方向」という。電極対向方向（Ｚ軸方向）は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。
【００２３】
固体電解質層１２３は、Ｚ軸方向視で略矩形の平板形状部材である。固体電解質層１２３は、固体電解質を主成分として含んでいる。なお、本明細書において、主成分とは、体積含有率（ｖｏｌ％）が５０％以上である成分を意味する。本実施形態では、固体電解質層１２３に含まれる固体電解質は、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質であり、具体的には、リチウム（Ｌｉ）と、アルミニウム（Ａｌ）と、ゲルマニウム（Ｇｅ）と、を含むリン酸化物であるＬｉ１．５Ａｌ０．５Ｇｅ１．５（ＰＯ４）３（以下、「ＬＡＧＰ」という）である。リチウムとアルミニウムとゲルマニウムとを含むリン酸化物は、室温付近でのリチウムイオン伝導率が高く、かつ、耐水性が高い固体電解質である。なお、固体電解質層１２３は、実質的に（すなわち、不純物としての含有を除いては）金属を含んでいない。
【００２４】
各内部電極層１２１，１２２は、Ｚ軸方向視で略矩形の平板形状部材である。第１および第２の内部電極層１２１，１２２は、特許請求の範囲における第１および第２の電極層に相当する。
【００２５】
第１の内部電極層１２１は、固体電解質層１２３における上側の表面上に配置されている。第１の内部電極層１２１は、第１の外部電極１５１に接続されていると共に、第２の外部電極１５２側に延びており、固体電解質層１２３における上側の表面の大部分（例えば、７０％以上）を覆っている。ただし、第１の内部電極層１２１は、第２の外部電極１５２とは接続されておらず、第１の内部電極層１２１と第２の外部電極１５２との間には隙間が存在する。この隙間においては、固体電解質層１２３の上側の表面が、第１の内部電極層１２１に覆われていない。すなわち、基体１１３の上側の表面は、第１の内部電極層１２１の上側の表面の全体と、固体電解質層１２３の上側の表面の一部と、により構成されている。
【００２６】
また、第２の内部電極層１２２は、固体電解質層１２３における下側の表面上に配置されている。第２の内部電極層１２２は、第２の外部電極１５２に接続されていると共に、第１の外部電極１５１側に延びており、固体電解質層１２３における下側の表面の大部分（例えば、７０％以上）を覆っている。ただし、第２の内部電極層１２２は、第１の外部電極１５１とは接続されておらず、第２の内部電極層１２２と第１の外部電極１５１との間には隙間が存在する。この隙間においては、固体電解質層１２３の下側の表面が、第２の内部電極層１２２に覆われていない。すなわち、基体１１３の下側の表面は、第２の内部電極層１２２の下側の表面の全体と、固体電解質層１２３の下側の表面の一部と、により構成されている。
【００２７】
第１の内部電極層１２１は、金属層（以下、「第１の金属層」という)１３１と、第１の金属層１３１と固体電解質層１２３との間に配置された複合層（以下、「第１の複合層」という)１４１とを備えている。同様に、第２の内部電極層１２２は、金属層（以下、「第２の金属層」という)１３２と、第２の金属層１３２と固体電解質層１２３との間に配置された複合層（以下、「第２の複合層」という)１４２とを備えている。金属層１３１，１３２と複合層１４１，１４２とを有する第１の内部電極層１２１および第２の内部電極層１２２は、特許請求の範囲における特定電極層に相当する。
【００２８】
内部電極層１２１，１２２を構成する複合層１４１，１４２は、金属と、固体電解質とを含んでいる。複合層１４１，１４２に含まれる固体電解質は、固体電解質層１２３に含まれる固体電解質と同一の種類の固体電解質（例えば、ＬＡＧＰ）である。また、複合層１４１，１４２に含まれる金属は、ヤング率が２００ＧＰａ以下の金属である。すなわち、複合層１４１，１４２に含まれる金属は、比較的、延性の高い金属である。なお、本明細書において、「金属」とは、合金を含む概念である。このような金属としては、例えば、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、タンタル（Ｔａ）、マンガン（Ｍｎ）、白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｎ）、インジウム（Ｉｎ）、それらの合金等が挙げられる。また、本実施形態では、複合層１４１，１４２における金属の含有率は、１０ｖｏｌ％以上、４５ｖｏｌ％以下である。また、本実施形態では、複合層１４１，１４２における気孔率は、２０ｖｏｌ％以下である。
【００２９】
また、内部電極層１２１，１２２を構成する金属層１３１，１３２は、金属により構成されている。金属層１３１，１３２を構成する金属は、複合層１４１，１４２に含まれる金属と同一の種類の金属であってもよいし、異なる種類の金属であってもよい。金属層１３１，１３２を構成する金属は、例えば、ニッケルである。
【００３０】
図５は、第１の複合層１４１の詳細構成を示す説明図である。図５には、第１の複合層１４１の一部のＸＺ断面（電極対向方向に平行な断面）構成が拡大して示されている。図５には、第１の複合層１４１に含まれる金属粒子ＭＰを模式的に示している。なお、図５では、第１の複合層１４１に含まれる固体電解質粒子の図示は省略している。
【００３１】
図５に示すように、本実施形態では、第１の複合層１４１の電極対向方向に平行な断面（例えば、ＸＺ断面）において、各金属粒子ＭＰは、電極対向方向（Ｚ軸方向）における径Ｒ１と比較して、電極対向方向に直交する方向（例えば、Ｘ軸方向）における径Ｒ２が大きい形状となっている。すなわち、各金属粒子ＭＰは、電極対向方向に直交する方向に長い扁平形状となっている。より具体的には、金属粒子ＭＰの径Ｒ１に対する金属粒子ＭＰの径Ｒ２の比（Ｒ２／Ｒ１）（以下、「アスペクト比」という）の平均値は、１．２以上となっている。なお、第２の複合層１４２に含まれる金属粒子ＭＰについても、同様の構成となっている。
【００３２】
各カバー層１１１，１１２（図１，２）は、Ｚ軸方向視で略矩形の平板形状部材である。各カバー層１１１，１１２の厚さ（Ｚ軸方向の大きさ）は、例えば５０μｍ〜２００μｍである。第１のカバー層１１１は、基体１１３の上側に配置され、基体１１３の上側の表面の全体を覆っている。第１のカバー層１１１の存在により、第１の内部電極層１２１が外部に露出することが回避される。また、第２のカバー層１１２は、基体１１３の下側に配置され、基体１１３の下側の表面の全体を覆っている。第２のカバー層１１２の存在により、第２の内部電極層１２２が外部に露出することが回避される。
【００３３】
本実施形態のキャパシタ１００を充電する際には、一対の外部電極１５１，１５２間に電圧が印加される。これにより、一対の外部電極１５１，１５２にそれぞれ接続された一対の内部電極層１２１，１２２間に電圧が印加され、キャパシタ１００が充電される。また、本実施形態のキャパシタ１００を放電する際には、一対の外部電極１５１，１５２に負荷が接続される。これにより、一対の内部電極層１２１，１２２に接続された一対の外部電極１５１，１５２を介して、負荷に電力が供給される。
【００３４】
Ａ−２．キャパシタ１００の製造方法：
次に、本実施形態におけるキャパシタ１００の製造方法の一例について説明する。図６は、本実施形態におけるキャパシタ１００の製造方法の一例を示すフローチャートである。また、図７は、本実施形態におけるキャパシタ１００の製造方法の一例を概略的に示す説明図である。
【００３５】
はじめに、固体電解質（例えば、ＬＡＧＰ）の粉末に、所定の温度および圧力下において固体電解質の粉末の少なくとも一部を溶解させる溶液（例えば、水酸化リチウム飽和水溶液）を所定量加えて加湿混合を行い、固体電解質の加湿粉末を作製する（Ｓ１１０）。固体電解質の加湿粉末は、特許請求の範囲における第１の混合物に相当し、Ｓ１１０の工程は、特許請求の範囲における第１の工程に相当する。
【００３６】
また、固体電解質の粉末と金属の粉末との混合粉末に、所定の温度および圧力下において固体電解質の粉末の少なくとも一部を溶解させる溶液（例えば、水酸化リチウム飽和水溶液）を所定量加えて加湿混合を行い、固体電解質と金属との複合加湿粉末を作製する（Ｓ１２０）。ここで、固体電解質と金属との複合加湿粉末の作製に用いられる固体電解質は、上述した固体電解質の加湿粉末の作製に用いられる固体電解質と同一種類の固体電解質（例えば、ＬＡＧＰ）である。また、固体電解質と金属との複合加湿粉末の作製に用いられる金属は、５０℃以上の温度において、１００ＭＰａ以上の圧力でプレスをすることにより変形する金属であり、具体的には、ヤング率が２００ＧＰａ以下の金属である。このような金属としては、例えば、銀、錫、鉄、タンタル、マンガン、白金、チタン、パラジウム、銅、亜鉛、金、アルミニウム、マグネシウム、インジウム、それらの合金等が挙げられる。固体電解質と金属との複合加湿粉末は、特許請求の範囲における第２の混合物に相当し、Ｓ１２０の工程は、特許請求の範囲における第２の工程に相当する。
【００３７】
次に、固体電解質の加湿粉末を所定の形状に成形して、固体電解質の加湿粉末の成形体（以下、「加湿粉末成形体２３」という）を作製すると共に、固体電解質と金属との複合加湿粉末を所定の形状に成形して、固体電解質と金属との複合加湿粉末の２つの成形体（以下、「第１の複合加湿粉末成形体４１」および「第２の複合加湿粉末成形体４２」という）を作製する（Ｓ１３０）。例えば、図７のＡ欄に示すように、筒状容器２１０の中に、固体電解質と金属との複合加湿粉末を投入し、その上に、固体電解質の加湿粉末を投入し、さらにその上に、固体電解質と金属との複合加湿粉末を投入する。これにより、各粉末が略平板状に成形され、最初に投入された固体電解質と金属との複合加湿粉末が、第２の複合加湿粉末成形体４２となり、次に投入された固体電解質の加湿粉末が、加湿粉末成形体２３となり、最後に投入された固体電解質と金属との複合加湿粉末が、第１の複合加湿粉末成形体４１となる。なお、各粉末の成形方法はこれに限られず、他の方法が採用されてもよい。例えば、各粉末を個別にシート状に成形するとしてもよい。また、各粉末を用いて順番にスクリーン印刷を行うことにより、各粉末の略平板状の成形体が順番に積層された積層体を作製するとしてもよい。Ｓ１３０の工程は、特許請求の範囲における第３の工程に相当する。
【００３８】
次に、第２の複合加湿粉末成形体４２と、加湿粉末成形体２３と、第１の複合加湿粉末成形体４１とが所定の方向（積層方向）に並べて配置された状態で、各成形体４２，２３，４１に対して、５０℃以上の温度において１００ＭＰａ以上の圧力で、上記所定の方向（積層方向）にプレスを行う（Ｓ１４０）。該所定の方向は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。例えば、図７のＢ欄に示すように、筒状容器２１０の中に配置された各成形体４２，２３，４１に対して、上下から押圧部材２２０，２３０を用いてプレスを行う。なお、各成形体のプレス方法はこれに限られず、他の方法が採用されてもよい。例えば、上述したように各粉末が個別にシート状に成形された場合には、シート状の各成形体を積層して積層体を作製し、該積層体に対してプレスを行うとしてもよい。また、上述したように各粉末がスクリーン印刷により成形された場合には、スクリーン印刷により作製された成形体の積層体に対してプレスを行うとしてもよい。このプレスを行うことにより、加湿粉末成形体２３から固体電解質層１２３が形成され、第１の複合加湿粉末成形体４１から第１の複合層１４１が形成され、第２の複合加湿粉末成形体４２から第２の複合層１４２が形成される。上述したように、固体電解質と金属との複合加湿粉末の作製に用いられる金属は、５０℃以上の温度において１００ＭＰａ以上の圧力でプレスをすることにより変形する金属である。そのため、このプレスを行うことによって複合層１４１，１４２を形成すると、複合層１４１，１４２に含まれる各金属粒子は、上記所定の方向（積層方向）に圧縮されて変形し、上記所定の方向に直交する方向に長い扁平形状となる（図５参照）。なお、プレスを行う際の温度は、４００℃以下であることが好ましく、プレス圧は、５００ＭＰａ以下であることが好ましい。Ｓ１４０の工程は、特許請求の範囲における第４の工程に相当する。
【００３９】
次に、作製された固体電解質層１２３と複合層１４１，１４２との積層体の表面、すなわち、第１の複合層１４１の表面と第２の複合層１４２の表面とに、それぞれ、第１の金属層１３１および第２の金属層１３２を形成する（Ｓ１５０）。金属層１３１，１３２の形成は、例えば、スパッタリングや印刷等により行われる。図７のＣ欄には、固体電解質層１２３と複合層１４１，１４２との積層体の表面（すなわち、第１の複合層１４１の表面および第２の複合層１４２の表面）に、第１の金属層１３１および第２の金属層１３２が形成された様子が示されている。Ｓ１５０の工程は、特許請求の範囲における第５の工程に相当する。
【００４０】
最後に、他の部材（カバー層１１１，１１２や外部電極１５１，１５２）を取り付ける（Ｓ１６０）。以上により、上述した構成のキャパシタ１００が製造される。
【００４１】
Ａ−３．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態のキャパシタ１００は、固体電解質を主成分として含む固体電解質層１２３と、固体電解質層１２３を挟んで電極対向方向（Ｚ軸方向）に互いに対向する第１および第２の内部電極層１２１，１２２とを備える。第１および第２の内部電極層１２１，１２２のそれぞれは、金属層１３１，１３２と、金属層１３１，１３２と固体電解質層１２３との間に配置された複合層１４１，１４２とを有する。複合層１４１，１４２は、金属と、固体電解質層１２３に含まれる固体電解質と同一の種類の固体電解質とを含む層である。また、複合層１４１，１４２の電極対向方向（Ｚ軸方向）に平行な断面（例えば、ＸＺ断面）において、電極対向方向（Ｚ軸方向）における金属粒子ＭＰの径Ｒ１に対する、電極対向方向に直交する方向（例えば、Ｘ軸方向）における金属粒子ＭＰの径Ｒ２の比（アスペクト比：Ｒ２／Ｒ１）の平均値は、１．２以上である。
【００４２】
本実施形態のキャパシタ１００では、複合層１４１，１４２に含まれる各金属粒子ＭＰが、概ね、電極対向方向における径Ｒ１に比べて、電極対向方向に直交する方向における径Ｒ２が大きい形状であると言える。そのため、本実施形態のキャパシタ１００によれば、複合層１４１，１４２において、電極対向方向に互いに隣接する金属粒子ＭＰと固体電解質粒子との間の接触面積を大きくすることができる。従って、本実施形態のキャパシタ１００によれば、キャパシタ１００の容量を大きくすることができる。
【００４３】
また、本実施形態のキャパシタ１００では、複合層１４１，１４２に含まれる金属は、ヤング率が２００ＧＰａ以下の金属である。すなわち、複合層１４１，１４２に含まれる金属は、比較的延性の高い金属である。そのため、本実施形態のキャパシタ１００では、複合層１４１，１４２において、電極対向方向（Ｚ軸方向）に互いに隣接する金属粒子ＭＰと固体電解質粒子とを良好に接触させることができ、キャパシタ１００の容量を効果的に大きくすることができる。なお、複合層１４１，１４２に含まれる金属は、例えば、銀と錫との少なくとも１つの元素を含有する金属である。このような金属は、ヤング率が２００ＧＰａ以下の金属であり、比較的延性の高い金属である。
【００４４】
また、本実施形態のキャパシタ１００では、複合層１４１，１４２における金属の含有率は、１０ｖｏｌ％以上、４５ｖｏｌ％以下である。このように、本実施形態のキャパシタ１００では、複合層１４１，１４２における金属の含有率が１０ｖｏｌ％以上と、ある程度高いため、複合層１４１，１４２において、金属粒子ＭＰと固体電解質粒子との接触面積の合計を一定以上確保することができ、キャパシタ１００の容量を大きくすることができる。なお、複合層１４１，１４２における金属の含有率は、２０ｖｏｌ％以上であることがより好ましく、３０ｖｏｌ％以上であることがさらに好ましい。また、本実施形態のキャパシタ１００では、複合層１４１，１４２における金属の含有率が４５ｖｏｌ％以下と、過度に高くないため、比重の大きい金属の含有率が過度に高くなることに起因する複合層１４１，１４２の重量の増加を抑制することができ、ひいては、キャパシタ１００の重量の増加を抑制することができる。
【００４５】
また、本実施形態のキャパシタ１００では、固体電解質層１２３および複合層１４１，１４２に含まれる固体電解質は、リチウムと、アルミニウムと、ゲルマニウムと、を含むリン酸化物である。リチウムとアルミニウムとゲルマニウムとを含むリン酸化物は、室温付近でのリチウムイオン伝導率が高く、かつ、耐水性が高い固体電解質である。そのため、本実施形態のキャパシタ１００によれば、室温付近でのイオン伝導率を高め、かつ、耐水性を向上させつつ、キャパシタ１００の容量を大きくすることができる。
【００４６】
また、本実施形態のキャパシタ１００の製造方法は、固体電解質の粉末と、該固体電解質の粉末の少なくとも一部を溶解させる溶液と、を含む固体電解質の加湿粉末を作製する工程（Ｓ１１０）と、上記固体電解質の粉末と、５０℃以上の温度において１００ＭＰａ以上の圧力でプレスをすることにより変形する金属の粉末と、上記固体電解質の粉末の少なくとも一部を溶解させる溶液と、を含む固体電解質と金属との複合加湿粉末を作製する工程（Ｓ１２０）と、固体電解質の加湿粉末および固体電解質と金属との複合加湿粉末を成形して、それらの成形体を作製する工程（Ｓ１３０）と、固体電解質の加湿粉末の成形体と固体電解質と金属との複合加湿粉末の成形体とが所定の方向に並べられた状態で、固体電解質の加湿粉末の成形体と固体電解質と金属との複合加湿粉末の成形体とを５０℃以上の温度において１００ＭＰａ以上の圧力で上記所定の方向にプレスをすることにより、固体電解質の加湿粉末の成形体から固体電解質層１２３を形成し、固体電解質と金属との複合加湿粉末の成形体から複合層１４１，１４２を形成する工程（Ｓ１４０）と、複合層１４１，１４２の表面に金属層１３１，１３２を形成する工程（Ｓ１５０）とを備える。
【００４７】
このように、本実施形態のキャパシタ１００の製造方法は、固体電解質の加湿粉末の成形体と固体電解質と金属との複合加湿粉末の成形体とが所定の方向に並べられた状態で、固体電解質の加湿粉末の成形体と固体電解質と金属との複合加湿粉末の成形体とを５０℃以上の温度において１００ＭＰａ以上の圧力で上記所定の方向にプレスをすることにより、固体電解質の加湿粉末の成形体から固体電解質層１２３を形成し、固体電解質と金属との複合加湿粉末の成形体から複合層１４１，１４２を形成する工程を備える。ここで、固体電解質と金属との複合加湿粉末の成形体に含まれる金属は、５０℃以上の温度において１００ＭＰａ以上の圧力でプレスをすることにより変形する金属である。そのため、上記プレスを行う工程により形成された複合層１４１，１４２に含まれる各金属粒子は、上記所定の方向に圧縮されて変形し、概ね、上記所定の方向（すなわち、固体電解質層１２３と複合層１４１，１４２とが積層される方向）における径Ｒ１に比べて、上記所定の方向に直交する方向の径Ｒ２が大きい形状となる（図５参照）。そのため、本実施形態のキャパシタ１００の製造方法によれば、複合層１４１，１４２において、上記所定の方向（すなわち、電極対向方向）に互いに隣接する金属粒子と固体電解質粒子との間の接触面積を大きくすることができ、キャパシタ１００の容量を大きくすることができる。さらに、本実施形態のキャパシタ１００の製造方法では、複合層１４１，１４２の形成が、焼成ではなく、プレスを行うことにより実現されるため、複合層１４１，１４２に含まれる金属粒子が焼成に伴って成長して粗大化することを回避することができる。そのため、本実施形態のキャパシタ１００の製造方法によれば、複合層１４１，１４２に含まれる金属粒子の比表面積低下に伴う固体電解質粒子との間の接触面積の低下を抑制することができ、キャパシタ１００の容量の低下を抑制することができる。
【００４８】
なお、以下に示す金属は、融点（括弧内に示す）が比較的低い金属である。
アルミニウム（６６０℃）、ビスマス（２７１℃）、インジウム（１５７℃）、マグネシウム（６４９℃）、鉛（３２８℃）、錫（２３２℃）、亜鉛（４２０℃）、銀（９６１．８℃）
そのため、複合層１４１，１４２に含まれる金属として、上記金属を用いる場合には、焼成（一般的には、８５０℃〜１０００℃以上の温度で行われる）を行うことは困難であり、上述した本実施形態のキャパシタ１００の製造方法を適用することが好ましいと言える。
【００４９】
また、本実施形態のキャパシタ１００の製造方法では、Ｓ１４０の工程（プレスを行う工程）における温度は、４００℃以下である。そのため、本実施形態のキャパシタ１００の製造方法によれば、プレスを行う工程の際の温度が過度に高くなることを抑制することができ、複合層１４１，１４２に含まれる金属の溶解や粒成長、固体電解質との反応を抑制することができ、それらを要因とするキャパシタ１００の容量の低下を抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態のキャパシタ１００の製造方法では、Ｓ１４０の工程（プレスを行う工程）におけるプレス圧は、５００ＭＰａ以下である。そのため、本実施形態のキャパシタ１００の製造方法によれば、プレス圧が過度に高くなることを抑制することができ、複合層１４１，１４２や固体電解質層１２３の割れや破損の発生を抑制することができる。
【００５１】
Ａ−４．性能評価：
上述した実施形態のキャパシタ１００のサンプルを複数作製し、作製された複数のサンプルを用いて性能評価を行った。図８は、性能評価結果を示す説明図である。
【００５２】
Ａ−４−１．各サンプルについて：
（各サンプルの作製方法）
図８に示すように、６個のサンプル（Ｓ１〜Ｓ６）のキャパシタ１００を、上述した実施形態において説明した製造方法に従って作製した。なお、性能評価に使用したサンプルのキャパシタ１００は、固体電解質層１２３と内部電極層１２１，１２２とから構成されたものとし、カバー層１１１，１１２および外部電極１５１，１５２は備えていない。各サンプルのキャパシタ１００の詳細な作製方法は、以下の通りである。
【００５３】
はじめに、炭酸リチウムと、γ−アルミナと、酸化ゲルマニウムと、リン酸水素２アンモニウムとを、ＬＡＧＰの組成（すなわち、Ｌｉ１．５Ａｌ０．５Ｇｅ１．５（ＰＯ４）３）と一致するような配合比で秤量し、エチルアルコールと共に、ナイロンポットおよびジルコニア球石を用いて混合した。該混合物を乾燥した後、アルミナルツボで、最高温度９００℃で２時間保持して仮焼を行い、ＬＡＧＰの仮焼粉末を得た。
【００５４】
上述したＬＡＧＰの仮焼粉末を、エチルアルコールと共に、ナイロンポットおよびジルコニア球石を用いて３６時間粉砕し、乾燥して、ＬＡＧＰの粉砕粉末を作製した。
【００５５】
次に、上述したＬＡＧＰの粉砕粉末に、２０ｗｔ％の水酸化リチウム飽和水溶液を加え、乳鉢にて加湿混合を行い、ＬＡＧＰの加湿粉末を得た。
【００５６】
また、上述したＬＡＧＰの粉砕粉末と金属粉末とを、ＬＡＧＰ：金属＝６０：４０ｖｏｌ％の比率となるように秤量し、エチルアルコールと共に乳鉢混合し、さらに所定量（サンプルＳ１〜Ｓ４では１５ｗｔ％、サンプルＳ５，Ｓ６では２５ｗｔ％）の水酸化リチウム飽和水溶液を加え、乳鉢にて加湿混合を行い、ＬＡＧＰと金属との複合加湿粉末を得た。なお、複合加湿粉末の作製に用いられる金属（複合層形成用金属）として、サンプルＳ１〜Ｓ３では、銀（平均粒径：２μｍ、ヤング率（文献値）：７６ＧＰａ）が用いられ、サンプルＳ４では、錫（平均粒径：３８μｍ、ヤング率（文献値）：４１．４ＧＰａ）が用いられ、サンプルＳ５，Ｓ６では、ニッケル（平均粒径：０．３μｍ、ヤング率（文献値）：２０７ＧＰａ）が用いられた。
【００５７】
上述したＬＡＧＰの加湿粉末を、上述したＬＡＧＰと金属との複合加湿粉末で挟むようにして、直径１２ｍｍの円筒形状の金型に入れた。これにより、加湿粉末および複合加湿粉末が円板状に成形される。その後、加湿粉末および複合加湿粉末に対して、プレス機により所定の条件で一軸プレスを行い、その状態を１時間保持した。図８に示すように、すべてのサンプルについて、プレス時の温度は１４０℃に設定された。また、サンプルＳ１，Ｓ５では、プレス圧は１５０ＭＰａに設定され、サンプルＳ２では、プレス圧は２５０ＭＰａに設定され、サンプルＳ３，Ｓ４，Ｓ６では、プレス圧は３５０ＭＰａに設定された。なお、プレス中は、混合加湿粉末と下パンチとの間、および、混合加湿粉末と上パンチとの間に、紙を挿入した。このプレスを行うことにより、ＬＡＧＰの加湿粉末から固体電解質層１２３が形成され、ＬＡＧＰと金属との複合加湿粉末から複合層１４１，１４２が形成される。プレス完了後、１２０℃で４時間保持して乾燥した。これにより、直径１２ｍｍ、厚さ１ｍｍの積層体を得た。
【００５８】
最後に、得られた積層体の両主面（複合層１４１，１４２の表面）に、金を用いたスパッタリングを行うことにより、金属層１３１，１３２を形成した。以上の方法により、各サンプルのキャパシタ１００の作製が完了する。
【００５９】
（サンプルの分析方法）
作製された各サンプルのキャパシタ１００を以下の方法に従い分析した。すなわち、各サンプルのキャパシタ１００を切断して、電極対向方向（Ｚ軸方向）に平行な断面を露出させた。該断面を研磨した後、該断面における複合層（第１の複合層１４１または第２の複合層１４２）と固体電解質層１２３との境界を含む領域のＳＥＭ画像を取得した。このとき、視野中に、複合層１４１，１４２を構成する金属粒子ＭＰが７０個〜５００個含まれるように、ＳＥＭ画像の倍率を設定した。具体的には、複合層形成用金属として銀を用いるサンプルＳ１〜Ｓ３では、ＳＥＭ画像の倍率を例えば３０００倍とし、錫を用いるサンプルＳ４では、ＳＥＭ画像の倍率を例えば１０００倍とし、ニッケルを用いるサンプルＳ５，Ｓ６では、ＳＥＭ画像の倍率を例えば８０００倍とした。
【００６０】
各断面のＳＥＭ画像において、濃淡差によって、複合層１４１，１４２に含まれる金属粒子ＭＰを識別した。具体的には、ＥＤＳ解析により、ＳＥＭ画像中における淡色部分が金属粒子ＭＰであることが確認されたため、ＳＥＭ画像中における淡色部分を金属粒子ＭＰとして識別した。各断面のＳＥＭ画像において、ランダムに５０個の金属粒子ＭＰを選択し、各金属粒子ＭＰについて、複合層１４１，１４２と固体電解質層１２３との境界線に平行な方向における金属粒子ＭＰのフェレ径を、径Ｒ２として測定し、該境界線に直交する方向における金属粒子ＭＰのフェレ径を、径Ｒ１として測定した。なお、複合層１４１，１４２と固体電解質層１２３との境界線は、ＳＥＭ画像の一方の端における複合層１４１，１４２と固体電解質層１２３との境界点と、ＳＥＭ画像の他方の端における複合層１４１，１４２と固体電解質層１２３との境界点とを結ぶ直線として特定した。各金属粒子ＭＰについて、径Ｒ１に対する径Ｒ２の比であるアスペクト比（Ｒ２／Ｒ１）を算出し、５０個の金属粒子ＭＰについてのアスペクト比（Ｒ２／Ｒ１）の平均値を、各サンプルにおける金属粒子ＭＰのアスペクト比（Ｒ２／Ｒ１）の平均値として算出した。
【００６１】
また、ＳＥＭ画像における面積割合を算出することにより、複合層１４１，１４２における気孔率を特定した。複合層１４１，１４２における気孔率は、サンプルＳ３では１７．３ｖｏｌ％であり、サンプルＳ４では１７．７ｖｏｌ％であり、サンプルＳ６では１７．２ｖｏｌ％であった。
【００６２】
Ａ−４−２．評価方法：
各サンプルのキャパシタ１００を用いて、直流比容量の評価を行った。具体的には、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ製１２８７を用いて、真空中にて、充電電圧：２Ｖ、保持時間：１時間、放電電流：１μＡの条件で充放電測定を行い、各サンプルの直流容量を測定した。得られた直流容量を電極面積で割って直流比容量を算出した。直流比容量が１０，０００μＦ／ｃｍ２以上である場合に合〇（合格）と判定し、直流比容量が１０，０００μＦ／ｃｍ２未満である場合に×（不合格）と判定した。
【００６３】
Ａ−４−３．評価結果：
図８に示すように、サンプルＳ５では、上述したサンプルの作製方法によって複合層１４１，１４２を形成することができなかった（プレスを行っても複合層１４１，１４２用の材料が固化しなかった）。そのため、サンプルＳ５については、直流比容量の測定や、複合層１４１，１４２に含まれる金属粒子ＭＰのアスペクト比（Ｒ２／Ｒ１）の算出を行うことができなかった。サンプルＳ５では、複合層形成用金属が、比較的ヤング率が高いために変形しにくいニッケルである。そのため、サンプルＳ５では、１４０℃、１５０ＭＰａの条件でのプレスによっては、ニッケル粒子が十分に変形せず、その結果、複合層１４１，１４２を形成するための材料が固化しなかったものと考えられる。
【００６４】
また、サンプルＳ６では、直流比容量が１０，０００μＦ／ｃｍ２未満であったため、×（不合格）と判定された。サンプルＳ６では、複合層形成用金属が、比較的ヤング率が高いために変形しにくいニッケルである。そのため、サンプルＳ６では、１４０℃、３５０ＭＰａの条件でのプレスによっては、金属粒子ＭＰがプレス方向（電極対向方向）に十分に変形しなかったものと考えられる。このことは、金属粒子ＭＰのアスペクト比（Ｒ２／Ｒ１）が比較的小さい値（１．２未満）となっていることからも裏付けられる。そのため、サンプルＳ６では、プレス方向（電極対向方向）に互いに隣接する金属粒子ＭＰと固体電解質粒子との間の接触面積が十分に大きくならず、キャパシタ１００の容量を大きくすることができなかったものと考えられる。
【００６５】
図９は、サンプルＳ６における複合層１４１，１４２の断面写真の一例である。図９において、淡色部分が金属粒子ＭＰ（Ｎｉ粒子）であり、濃色部分が固体電解質粒子ＥＰである。図９に示すように、サンプルＳ６では、金属粒子ＭＰは、プレス方向（電極対向方向、Ｚ軸方向）にほとんどつぶれておらず、プレス方向に直交する方向（Ｘ軸方向）に長い扁平形状とはなっていない。
【００６６】
これに対し、サンプルＳ１〜Ｓ４では、直流比容量が１０，０００μＦ／ｃｍ２以上であったため、〇（合格）と判定された。サンプルＳ１〜Ｓ４では、複合層形成用金属が、比較的ヤング率が低いために変形しやすい銀または錫である。そのため、サンプルＳ１〜Ｓ４では、１４０℃、１５０ＭＰａ〜３５０ＭＰａの条件でのプレスによって、金属粒子ＭＰがプレス方向（電極対向方向）に比較的大きく変形したものと考えられる。このことは、金属粒子ＭＰのアスペクト比（Ｒ２／Ｒ１）が比較的大きい値（１．２以上）となっていることからも裏付けられる。そのため、サンプルＳ１〜Ｓ４では、プレス方向（電極対向方向）に互いに隣接する金属粒子ＭＰと固体電解質粒子との間の接触面積が十分に大きくなり、キャパシタ１００の容量を大きくすることができたものと考えられる。
【００６７】
図１０は、サンプルＳ３における複合層１４１，１４２の断面写真の一例である。図１０において、淡色部分が金属粒子ＭＰ（Ａｇ粒子）であり、濃色部分が固体電解質粒子ＥＰである。また、図１１は、サンプルＳ４における複合層１４１，１４２の断面写真の一例である。図１１において、淡色部分が金属粒子ＭＰ（Ｓｎ粒子）であり、濃色部分が固体電解質粒子ＥＰである。図１０および図１１に示すように、サンプルＳ３，Ｓ４では、金属粒子ＭＰが、プレス方向（電極対向方向、Ｚ軸方向）につぶれており、プレス方向に直交する方向（Ｘ軸方向）に長い扁平形状となっている。
【００６８】
以上説明したように、本性能評価により、複合層１４１，１４２の電極対向方向（Ｚ軸方向）に平行な断面において、電極対向方向における金属粒子ＭＰの径Ｒ１に対する、電極対向方向に直交する方向における金属粒子ＭＰの径Ｒ２の比であるアスペクト比（Ｒ２／Ｒ１）の平均値が１．２以上である構成を採用することにより、複合層１４１，１４２において、電極対向方向に互いに隣接する金属粒子ＭＰと固体電解質粒子との間の接触面積を大きくすることができ、キャパシタ１００の容量を大きくすることができることが確認された。
【００６９】
なお、図８に示すように、サンプルＳ１と比較して、サンプルＳ２では直流比容量がより大きく（すなわち、より好ましく）、サンプルＳ３，Ｓ４では直流比容量がさらに大きい（すなわち、さらに好ましい）。サンプルＳ１と比較して、サンプルＳ２では複合層１４１，１４２に含まれる金属粒子ＭＰのアスペクト比（Ｒ２／Ｒ１）の平均値がより大きく（すなわち、１．３以上であり）、サンプルＳ３，Ｓ４では該アスペクト比（Ｒ２／Ｒ１）の平均値がさらに大きい（１．５以上である）。これは、サンプルＳ１と比較して、サンプルＳ２ではプレス圧がより高く、サンプルＳ３，Ｓ４ではプレス圧がさらに高いためであると考えられる。この結果に鑑みると、複合層１４１，１４２に含まれる金属粒子ＭＰのアスペクト比（Ｒ２／Ｒ１）の平均値は、１．３以上であることがより好ましく、１．５以上であることがさらに好ましいと言える。
【００７０】
Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
【００７１】
上記実施形態におけるキャパシタ１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、第１の内部電極層１２１と第２の内部電極層１２２とが共に、金属層１３１，１３２と複合層１４１，１４２とを有するとしているが、第１の内部電極層１２１と第２の内部電極層１２２との一方のみが金属層と複合層とを有し、他方は複合層を有さないとしてもよい。この場合には、第１の内部電極層１２１および第２の内部電極層１２２の内、金属層と複合層とを有している内部電極層が、特許請求の範囲における特定電極層に相当する。このような構成でも、金属層と複合層とを有する特定電極層において、上記実施形態と同様の構成が採用されれば、複合層において電極対向方向に互いに隣接する金属粒子ＭＰと固体電解質粒子との間の接触面積を大きくすることができ、キャパシタ１００の容量を大きくすることができる。
【００７２】
また、上記実施形態では、キャパシタ１００がカバー層１１１，１１２を備えているが、キャパシタ１００がカバー層１１１，１１２を備えていないとしてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態におけるキャパシタ１００を構成する各部材の形成材料は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、固体電解質層１２３および複合層１４１，１４２に含まれる固体電解質は、ＬＡＧＰであるとしているが、固体電解質層１２３および複合層１４１，１４２に含まれる固体電解質は他の種類の固体電解質であってもよい。すなわち、固体電解質層１２３および複合層１４１，１４２に含まれる固体電解質は、例えば、酸化物系固体電解質と、ハロゲン化物系固体電解質と、硫化物系固体電解質と、錯体水素化物系固体電解質と、アンチペロブスカイト系固体電解質と、その他の固体電解質材料（例えば、Ｌｉ３ＰＯ４）と、のいずれか１種類、または、これらの内の少なくとも２つの種類を混ぜたものであってもよい。酸化物系固体電解質としては、ＬＡＧＰの他に、例えば、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２（以下、「ＬＬＺ」という）や、ＬＬＺに対してＭｇ（マグネシウム）およびＳｒ(ストロンチウム)の元素置換を行ったもの等を用いることができる。また、ハロゲン化物系固体電解質としては、例えば、ＬｉＩ、ＬｉＢｒ、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＬｉＩ−ＬｉＢｒ等のハロゲン化リチウムを用いることができる。また、硫化物系固体電解質としては、例えば、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＬｉＩ、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−Ｌｉ２Ｏ、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｏ、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＬｉＩ−ＳｉＳ２、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２−ＬｉＸ（ＸはＩ、Ｂｒ、Ｃｌの内のいずれか）、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２−ＬｉＩ−Ｂ２Ｓ３、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２−Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ２Ｓ−Ｂ２Ｓ３、Ｌｉ２Ｓ−ＧｅＳ２、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＧｅＳ、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＡｘＳｙ（ただし、ｘ、ｙは正の数。ＡはＧｅ、Ｚｎ、Ｇａの内のいずれか）、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２−ＬｉｘＤＯｙ（ただし、ｘ、ｙは正の数。ＤはＰ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎの内のいずれか）等を用いることができる。また、錯体水素化物系固体電解質としては、ＬｉＢＨ４、ＬｉＮＨ２、ＬｉＢＨ４・３ＫＩ、ＬｉＢＨ４・ＰＩ２、ＬｉＢＨ４・Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２ＡｌＨ６、Ｌｉ（ＮＨ２）２Ｉ、３ＬｉＢＨ４・ＬｉＩ、Ｌｉ２ＮＨ、ＬｉＧｄ（ＢＨ４）３Ｃｌ、Ｌｉ２（ＢＨ４）（ＮＨ２）、Ｌｉ４（ＢＨ４）（ＮＨ２）３等を用いることができる。また、アンチペロブスカイト系固体電解質としては、Ｌｉ３−２ｘＡｘＯ（ＤｙＥ１−ｙ）１−ｚ（ＯＨ）ｚ（ＡはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの内のいずれか、Ｄ、ＥはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの内のいずれか、ｘ＝０〜０．００５、ｙ＝０〜１、ｚ＝０〜１）等を用いることができる。
【００７４】
また、上記実施形態におけるキャパシタ１００の製造方法は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態におけるキャパシタ１００の製造方法において、各成形体を作製する工程（Ｓ１１０，Ｓ１２０）の後、各成形体をプレスする工程（Ｓ１４０）の前に、各成形体を加湿する工程が行われるとしてもよい。このようにすれば、各成形体のプレスを行う前に、各成形体において減少した水分を補充することができるため、その後に各成形体のプレスを行うことによって、各成形体のから高品質な固体電解質層１２３および複合層１４１，１４２を形成することができる。なお、上記加湿する工程は、特許請求の範囲における第６の工程に相当する。
【００７５】
また、上記実施形態では、キャパシタ１００の基体１１３が、１つの固体電解質層１２３と一対の内部電極層１２１，１２２とから構成されているが、本発明は、図１２に示すように、基体１１３が、複数の固体電解質層１２３と複数対の内部電極層１２１，１２２とから構成されている変形例のキャパシタ（積層型キャパシタ）１００ａにも同様に適用可能である。図１２に示された変形例のキャパシタ１００ａでは、最も上側（Ｚ軸正方向側）および最も下側（Ｚ軸負方向側）に位置する内部電極層１２１，１２２については、金属層１３１，１３２と、金属層１３１，１３２の片側の表面上に配置された複合層１４１，１４２とから構成されている。また、それ以外の内部電極層１２１，１２２については、金属層１３１，１３２と、金属層１３１，１３２の両側の表面上に配置された複合層１４１，１４２とから構成されている。そのため、図１２に示された変形例のキャパシタ１００ａは、固体電解質層１２３と、一対の複合層１４１，１４２と、一対の金属層１３１，１３２とから構成された単位キャパシタ１２０を複数含む構成となる。図１２に示された変形例のキャパシタ１００ａは、上述した実施形態のキャパシタ１００と比較して、電気容量（静電容量）が大きいという利点がある。
【符号の説明】
【００７６】
２３：加湿粉末成形体  ４１：第１の複合加湿粉末成形体  ４２：第２の複合加湿粉末成形体  １００：キャパシタ  １１０：本体部  １１１：第１のカバー層  １１２：第２のカバー層  １１３：基体  １２０：単位キャパシタ  １２１：第１の内部電極層  １２２：第２の内部電極層  １２３：固体電解質層  １３１：第１の金属層  １３２：第２の金属層  １４１：第１の複合層  １４２：第２の複合層  １５１：第１の外部電極  １５２：第２の外部電極  ２１０：筒状容器  ２２０：押圧部材  ２３０：押圧部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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