(57)【要約】【課題】新規の構造を有する蓄電素子を提供する。【解決手段】蓄電素子は、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極の間に配置され、複数の半導体粒子と複数の絶縁体粒子との混合物を含有する蓄電層と、第２電極と蓄電層との間に配置された酸化物層と、を備える。複数の絶縁体粒子の平均粒径は、複数の半導体粒子の平均粒径以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極の間に配置され、複数の半導体粒子と複数の絶縁体粒子との混合物を含有する蓄電層と、
前記第２電極と前記蓄電層との間に配置された酸化物層と、を備え、
前記複数の絶縁体粒子の平均粒径は、前記複数の半導体粒子の平均粒径以上である、
蓄電素子。
【請求項２】
前記複数の半導体粒子は、前記複数の絶縁体粒子の間に分散されている、
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記複数の絶縁体粒子の平均粒径は、前記複数の半導体粒子の平均粒径の２倍以上である、
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記複数の絶縁体粒子の平均粒径は、前記複数の半導体粒子の平均粒径の４倍以下である、
請求項３に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記複数の絶縁体粒子の平均粒径は、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項６】
前記複数の半導体粒子の平均粒径は、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下である、
請求項５に記載の蓄電素子。
【請求項７】
前記複数の半導体粒子の平均粒径は、２ｎｍ以上１０ｎｍ以下である、
請求項６に記載の蓄電素子。
【請求項８】
前記複数の絶縁体粒子は、シリコン酸化物を含有する、
請求項１から７のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項９】
前記複数の半導体粒子は、チタン酸化物を含有する、
請求項１から８のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項１０】
前記蓄電層および前記酸化物層が固体である、
請求項１から９のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項１１】
前記蓄電素子が全固体蓄電素子である、
請求項１０に記載の蓄電素子。
【請求項１２】
耐熱温度が２５０℃以下である基板をさらに備える、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の蓄電素子。
【請求項１３】
前記基板が、アルミニウム、銅及び樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む、
請求項１２に記載の蓄電素子。
【請求項１４】
第１電極と、
第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極の間に配置され、複数の半導体粒子と複数の絶縁体粒子との混合物を含有する蓄電層と、
前記第２電極と前記蓄電層との間に配置された酸化物層と、を備えた蓄電素子の製造方法であって、
前記複数の半導体粒子と前記複数の絶縁体粒子とを含有する分散液を、前記第１電極または前記酸化物層の上に塗布するステップと、
前記塗布された膜を加熱して前記蓄電層を得るステップとを含み、
前記複数の絶縁体粒子の平均粒径は、前記複数の半導体粒子の平均粒径以上である、
蓄電素子の製造方法。
【請求項１５】
前記塗布された膜を２５０℃以下の温度で加熱する、
請求項１４に記載の蓄電素子の製造方法。
【請求項１６】
前記塗布された膜を１００℃以下の温度で加熱する、
請求項１４に記載の蓄電素子の製造方法。
【請求項１７】
前記塗布された膜を５０℃以上の温度で加熱する、
請求項１４から１６のいずれか一項に記載の蓄電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄電素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、第１電極、ｎ型半導体層、充電層、ｐ型半導体層、第２電極が積層された二次電池を開示している。充電層は、絶縁性の被膜に覆われたｎ型半導体微粒子が充填されている。充電層の形成方法は、３００℃〜４００℃での焼成工程を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０４６３２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、新規な構造を有する蓄電素子およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る蓄電素子は、
第１電極と、
第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極の間に配置され、複数の半導体粒子と複数の絶縁体粒子との混合物を含有する蓄電層と、
前記第２電極と前記蓄電層との間に配置された酸化物層と、を備え、
前記複数の絶縁体粒子の平均粒径は、前記複数の半導体粒子の平均粒径以上である。
【発明の効果】
【０００６】
本開示は、新規な構造を有する蓄電素子を提供できる。この蓄電素子は、例えば、低温プロセスにて作製されうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る蓄電素子の構成例を示す模式的な断面図である。
【図２】図２は、実施形態に係る蓄電素子の蓄電層の構成例を示す模式的な図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施形態に係る蓄電素子の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施形態に係る蓄電素子の製造方法のうち、蓄電層を形成する工程の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施形態に係る蓄電素子の構成例を示す模式的な断面図である。
【図５】図５は、実施例１に係る蓄電層の断面を透過型電子顕微鏡で観察することによって得られた像を示す図である。
【図６】図６は、図５に示される像の拡大像を示す図である。
【図７】図７は、比較例に係る蓄電層の断面を透過型電子顕微鏡で観察することによって得られた像を示す図である。
【図８】図８は、実施例２に係る蓄電素子の放電特性を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
この態様によれば、新規の構造を有する蓄電素子が提供されうる。この蓄電素子は、高い性能（例えば大きな蓄電容量）を有しうる。第１態様に係る蓄電素子は、例えば、低温プロセスにて作製されうる。
【０００９】
例えば、前記複数の半導体粒子は、前記複数の絶縁体粒子の間に分散されている。例えば、前記複数の絶縁体粒子の平均粒径は、前記複数の半導体粒子の平均粒径の２倍以上であってもよく、４倍以下であってもよい。例えば、前記複数の絶縁体粒子の平均粒径は、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であってもよく、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であってもよく、２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であってもよい。
【００１０】
これにより、複数の半導体粒子が孤立することなく互いに接触しやすくなり、その結果、蓄電素子の内部で電荷、イオンなどのキャリアの伝導パスが確実に確保されうる。
【００１１】
例えば、前記複数の絶縁体粒子の材料は、シリコン酸化物であってもよい。シリコン酸化物は、化学的に安定であり、かつ、比較的安価である。
【００１２】
例えば、前記複数の半導体粒子の材料は、チタン酸化物であってもよい。チタン酸化物は、化学的に安定であり、かつ、比較的安価である。
【００１３】
例えば、前記蓄電層および前記酸化物層が固体材料により構成されていてもよい。例えば、前記蓄電素子が全固体蓄電素子であってもよい。
【００１４】
例えば、蓄電素子は、耐熱温度が２５０℃以下である基板をさらに備える。蓄電素子が低温プロセスにて作製される場合、基板の材料の選択の幅が広がり、設計の自由度が高まる。
【００１５】
なお、「耐熱温度」は、基板が金属基板である場合には、空気中での加熱によって金属基板の表面の平滑性または導電性が劣化し始める温度を意味する。これらの劣化は、例えば、金属の酸化によって生じる。「耐熱温度」は、基板が樹脂基板である場合には、樹脂の軟化温度を意味する。
【００１６】
例えば、前記基板が、アルミニウム、銅または樹脂にて構成されてもよい。アルミニウム基板は、軽量かつ高強度であり、加工性にも優れている。銅基板は、良好な電気伝導性を有し、加工性にも優れている。樹脂基板は、軽量であり、フレキシブル性を有する。
【００１７】
本開示の一態様に係る製造方法は、前記複数の半導体粒子と前記複数の絶縁体粒子とを含有する分散液を、前記第１電極または前記酸化物層の上に塗布するステップと、前記塗布された膜を加熱して前記蓄電層を得るステップとを含む。前記複数の絶縁体粒子の平均粒径は、前記複数の半導体粒子の平均粒径以上である。
【００１８】
この態様によれば、蓄電層を十分に乾燥させつつ、半導体粒子と絶縁体粒子との混合状態を維持しながら、蓄電層を乾燥させることができる。また、加熱温度が２５０℃以下であるため、基材の劣化が抑制されうる。
【００１９】
この態様によれば、例えば、基板が樹脂基板である場合、加熱による基板の変形や強度の低下が抑制されうる。なお、樹脂基板は、安価であり、低重量である。そのため、樹脂基板が用いられる場合には、蓄電素子のコストを低減させることができ、蓄電素子の重量あたりの容量を増大させることができる。加えて、この樹脂基板がフレキシブル性を有する場合には、蓄電素子をフレキシブル化することができる。
【００２０】
この態様によれば、例えば、銅基板、アルミニウム基板、または鉄基板が用いられる場合には、加熱による基板表面の酸化が抑制されうる。これにより、酸化膜による蓄電素子の内部抵抗の上昇を抑制できる。なお、これらの金属基板は、安価であり、高い電気伝導性を有する。
【００２１】
この態様によれば、加熱温度が比較的低いため、例えば、高温プロセスに必要な設備（例えば高温焼成炉）を使用しなくてもよい。これにより、設備投資、および、設備を動かす電力が削減され、製造コストが低減されうる。
【００２２】
この態様の製造方法によって製造された蓄電素子は、例えば従来の塗布熱分解法で製造された蓄電素子に比べて、同等またはより高い性能を有しうる。この蓄電素子は、例えば、大きな蓄電容量を有する。
【００２３】
例えば、前記塗布膜は、２５０℃以下の加熱温度で加熱される。加熱温度は、１００℃以下であってもよく、５０℃以上であってもよい。
【００２４】
これにより、蓄電層を十分に乾燥させることができ、良質な蓄電層を形成することができる。
【００２５】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明される実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、接続形態、作製順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。以下では、各部材を構成する材料の一例が組成式で示される場合があるが、この組成式は、その材料が含有しうる元素を示すだけであり、材料を特定の組成比に限定するものではない。なお、組成式の添え字は適宜省略される。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２６】
（実施形態）
［１．全体構成］
図１は、実施形態に係る蓄電素子１００の構成例を示す模式的な断面図である。
【００２７】
図１に示すように、蓄電素子１００は、基板１０１と、第１電極１０２と、蓄電層１０３と、酸化物層１０４と、第２電極１０５と、を備えている。第１電極１０２と第２電極１０５との間に蓄電層１０３が配置されている。第２電極１０５と蓄電層１０３との間に酸化物層１０４が配置されている。第１電極１０２は第１集電体として機能し、第２電極１０５は、第２集電体として機能する。蓄電層１０３は負極として機能し、酸化物層１０４は正極として機能する。
【００２８】
基板１０１は、第２電極１０５の側に配置されてもよい。あるいは、基板１０１は省略されてもよい。
【００２９】
蓄電素子１００は、各層の間に中間層を備えてもよい。中間層の例としては、拡散防止層や電子注入層とが挙げられる。拡散防止層は、例えば、第１電極１０２から蓄電層１０３への不純物の拡散を防止する。あるいは、拡散防止層は、例えば、第２電極１０５から酸化物層１０４への不純物の拡散を防止する。電子注入層は、例えば、第１電極１０２から蓄電層１０３に電子を効率的に移動させる。あるいは、電子注入層は、第２電極１０５から酸化物層１０４に電子を効率的に移動させる。
【００３０】
第１電極１０２、第２電極１０５、蓄電層１０３、および酸化物層１０４は、それぞれ、固体であってもよい。蓄電素子１００が別の部材を備える場合、その別の部材も固体であってもよい。蓄電素子１００を構成する全ての部材が固体である場合、蓄電素子１００は全固体蓄電素子である。全固体蓄電素子は、液漏れのリスクがないため、液漏れによる周辺機器の損傷や周囲環境の汚染のリスクを回避でき、高い安全性を確保できる。ここで、本開示において、「固体」とは、液体のような流動性を有さず、固形物として扱うことができる状態を意味する。固体の材料の例としては、固体の金属、固体の金属酸化物、ゲル化した高分子材料、固形化した高分子材料が挙げられる。
【００３１】
蓄電素子１００の平面視における形状は、特に限定されず、例えば、矩形、円形、楕円形、又は六角形であってもよい。蓄電素子１００は、例えば、第１電極１０２、第２電極１０５、蓄電層１０３、および酸化物層１０４を含む積層体が、複数積層された構造であってもよい。後述されるように、本実施の形態に係る製造方法は、低温プロセスであるため、このような積層構造であっても、下層への熱ダメージを抑制しながら、上層を作成することができる。蓄電素子１００は、所定の方法で折り畳まれていてもよい。蓄電素子１００は、例えば、円筒型、角型、ボタン型、コイン型、または扁平型であってもよい。
【００３２】
以下、各層の詳細について説明する。
【００３３】
［２．基板］
基板１０１は、絶縁性であってもよいし、導電性であってもよい。基板１０１は、例えば、その上に無機物の層が形成されるときに、その物性および形状が変化しないものである。基板１０１の例としては、ガラス基板、プラスチック基板、高分子フィルム、シリコン基板、金属板、金属箔シート、これらを積層したものが挙げられる。
【００３４】
市販の基板が基板１０１として調達されてもよい。あるいは、公知の方法により基板１０１が製造されてもよい。
【００３５】
後述するように、本実施の形態に係る蓄電素子の製造方法は、低温プロセスである。そのため、例えば、高温で変形しやすい、かつ／又は、高温で強度が低下しやすい樹脂基板を、基板１０１として使用することができる。あるいは、高温の酸化雰囲気中で酸化しやすい銅基板、アルミニウム基板、または鉄基板を、基板１０１として用いることができる。
【００３６】
例えば、製造時の加熱温度が２５０℃以下の場合、基板１０１は、アルミニウム箔基板、銅箔基板、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）基板、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）基板、または、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）基板であってもよい。例えば、製造時の加熱温度が１００℃以下の場合、基板１０１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基板、または、ＰＣ（ポリカーボネート）基板であってもよい。
【００３７】
［３．第１電極および第２電極］
第１電極１０２および第２電極１０５は、導電性を有している。
【００３８】
第１電極１０２および第２電極１０５は、例えば、金属電極である。金属電極の材料の例としては、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、および、モリブデン（Ｍｏ）が挙げられる。金属電極は、これらの金属元素からなる群より選ばれる少なくとも１つを含有する。金属電極は、例えば、合金であってもよい。
【００３９】
後述するように、本実施の形態に係る蓄電素子の製造方法は、低温プロセスである。そのため、例えば、高温の酸化雰囲気中で酸化しやすい銅、アルミニウム、鉄などを、第１電極１０２および／または第２電極１０５として用いることができる。
【００４０】
第１電極１０２および第２電極１０５は、透明電極であってもよい。透明電極の材料の例としては、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、Ａｌ含有ＺｎＯが挙げられる。第１電極１０２および第２電極１０５は、例えば、複数の導電膜を含む積層膜であってもよいし、導電膜と金属膜を含む積層膜であってもよい。
【００４１】
第１電極１０２および第２電極１０５は、化学堆積法、物理堆積法などの薄膜形成方法によって形成することができる。物理堆積法の例としては、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＰＬＤ（Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が挙げられる。化学堆積法の例としては、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、液相成膜法、ゾルゲル法、ＭＯＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スプレー熱分解法が挙げられる。ＣＶＤ法の例としては、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤが挙げられる。液相成膜法は、例えば湿式めっき法である。湿式めっき法の例としては、電界メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキが挙げられる。
【００４２】
あるいは、第１電極１０２および第２電極１０５は、微粒子分散液を用いた印刷によって形成することができる。印刷方法の例としては、ドクターブレード法、スピンコート法、インクジェット法、スクリーンプリンティング法が挙げられる。
【００４３】
第１電極１０２および第２電極１０５が、スパッタリング法、真空蒸着法、ＰＬＤ法、またはＣＶＤ法によって形成されてもよい。これらの方法によれば、低コストで、膜厚均一性および機械的強度の高い膜が形成されうる。
【００４４】
［４．蓄電層］
［４−１．蓄電層の構造］
蓄電層１０３は、例えば、複数の半導体粒子と複数の絶縁体粒子との混合物を含有する薄膜である。
【００４５】
図２は、蓄電層１０３の構成例を示す模式図である。図２に示すように、蓄電層１０３は、複数の半導体粒子３０１と、複数の絶縁体粒子３０２との混合物を含有する。複数の半導体粒子３０１は、複数の絶縁体粒子３０２の間に分散されている。複数の絶縁体粒子３０２のそれぞれは、複数の半導体粒子３０１によって取り囲まれている。複数の半導体粒子３０１と複数の絶縁体粒子３０２は、それぞれ、独立した粒子形状を概ね保持している。したがって、図２に示される蓄電層１０３の構造は、連続的な絶縁性被膜によってコーティングされた半導体微粒子を含有する層の構造と明確に異なる。
【００４６】
半導体粒子３０１の平均粒径は、望ましくは１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、より望ましくは２ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。
【００４７】
絶縁体粒子３０２の平均粒径は、望ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、より望ましくは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。
【００４８】
絶縁体粒子３０２の平均粒径は、望ましくは、半導体粒子３０１の平均粒径以上であり、より望ましくは、半導体粒子３０１の平均粒径の２倍以上である。絶縁体粒子３０２の平均粒径は、例えば、半導体粒子３０１の平均粒径の４倍以下である。
【００４９】
上記の構成によれば、複数の半導体粒子３０１が孤立することなく互いに接触しやすくなり、その結果、蓄電素子１００の内部で電荷、イオンなどのキャリアの伝導パスが確実に確保される。
【００５０】
なお、本開示において、「平均粒径」は、電子顕微鏡像（例えば透過電子顕微鏡像）から無作為に選択された所定の個数（例えば１０個）の粒子の直径の平均値を意味する。ここで、「粒子の直径」とは、対象の粒子を完全に包囲できる最小の円の直径を意味する。
【００５１】
蓄電層１０３の厚さは、例えば、５０ｎｍ以上１０μｍ以下である。蓄電層１０３の厚さは、望ましくは１００ｎｍ以上５μｍ以下であり、より望ましくは２００ｎｍ以上２μｍ以下である。
【００５２】
［４−２．絶縁体粒子］
絶縁体粒子３０２は、例えば、結晶粒子であってもよく、アモルファス粒子であってもよい。
【００５３】
絶縁体粒子３０２の抵抗率は、例えば、１×１０8Ωｍ以上である。絶縁体粒子３０２の抵抗率は、望ましくは１×１０10Ωｍ以上であり、より望ましくは１×１０12Ωｍ以上である。絶縁体粒子３０２の抵抗率が高いほど、絶縁体粒子３０２の内部の電子リークを効果的に抑制できる。絶縁体粒子の抵抗率は、電子エネルギー損失分光法（ＥＥＬＳ）やエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）等の組成分析の結果から推定されうる。あるいは、絶縁体粒子の抵抗率は、導電性探針を用いた走査型プローブ顕微鏡等により評価されうる。
【００５４】
絶縁体粒子３０２の材料は、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）、アルミニウム酸化物（Ａｌ2Ｏ3）およびマグネシウム酸化物（ＭｇＯ）からなる群より選ばれる少なくとも１種であってもよい。これらの材料は、化学的に安定であるとともに、比較的安価である。絶縁体粒子３０２は、例えば、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）である。
【００５５】
［４−３．半導体粒子］
半導体粒子３０１は、例えば、結晶粒子であってもよく、アモルファス粒子であってもよい。
【００５６】
半導体粒子３０１の抵抗率は、例えば、１×１０-6Ωｍ以上かつ１×１０8Ωｍ未満である。半導体粒子３０１の抵抗率は、望ましくは１×１０-3Ωｍ以上かつ１×１０6Ωｍ未満であり、より望ましくは１×１０-1Ωｍ以上かつ１×１０4Ωｍ未満である。半導体粒子３０１の抵抗率が低いほど、半導体粒子３０１と第１電極１０２との間に良好な導電パスを形成できる。また半導体粒子３０１の抵抗率が上記範囲であることにより、半導体粒子３０１と酸化物層１０４との間の電子リークを効果的に抑制しつつ、半導体粒子３０１と第１電極１０２との間に良好な導電パスを形成できる。半導体粒子の抵抗率は、ＥＥＬＳやＥＤＸ等の組成分析の結果から推定されうる。あるいは、半導体粒子の抵抗率は、導電性探針を用いた走査型プローブ顕微鏡等により評価されうる。
【００５７】
半導体粒子３０１の材料は、チタン酸化物（ＴｉＯ2）、スズ酸化物（ＳｎＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、タンタル酸化物（Ｔａ2Ｏ5）、ニオブ酸化物（Ｎｂ2Ｏ5）、セリウム酸化物（ＣｅＯ2）、モリブデン酸化物（ＭｏＯ3）およびタングステン酸化物（ＷＯ3）からなる群より選ばれる少なくとも１種であってもよい。これらの材料は、化学的に安定であるとともに、比較的安価である。半導体粒子３０１の材料は、例えば、チタン酸化物（ＴｉＯ2）である。このとき、チタン酸化物は、アナターゼ型の結晶構造を有してもよく、ルチル型の結晶構造を有してもよい。
【００５８】
［４−４．蓄電層の形成方法］
蓄電層１０３の形成方法は、例えば、（ａ）半導体粒子３０１と絶縁体粒子３０２が所定の溶媒に分散された分散液を準備する工程と、（ｂ）分散液を基材の上に塗布して塗布膜を形成する工程と、（ｃ）塗布膜を２５０℃以下の加熱温度で加熱して乾燥させる工程を含む。ここで、「加熱温度」は、塗布膜の周囲の温度を意味する。
【００５９】
分散液を準備する工程（ａ）では、例えば、半導体粒子３０１が水系溶媒に分散された水溶液と、絶縁体粒子３０２が水系溶媒に分散された水溶液とが混合され、これにより、半導体粒子３０１と絶縁体粒子３０２が分散された水溶液が作製される。水溶液の濃度は、工程（ｂ）で形成される塗布膜が所望の厚さとなるように、適宜調整される。
【００６０】
半導体粒子３０１と絶縁体粒子３０２とが分散される溶媒が水を主成分とする溶媒である場合、工程（ｂ）では各粒子表面が親水性を保持した状態の塗布膜が形成される。これにより、各種イオンを効率的に伝導する蓄電層１０３を形成できる。ここで、「水を主成分とする溶媒」とは、質量比で水が最も多く含まれた溶媒を意味する。
【００６１】
分散液は、例えば、分散剤、界面活性剤、両親媒性分子、水溶性アルコール、水溶性ケトンをさらに含有してもよい。これにより、例えば、分散液における粒子の分散性を向上させ、かつ／または、工程（ｃ）において溶媒の蒸発速度を速めることができる。
【００６２】
例えば、半導体粒子３０１が溶媒中に分散される前に、半導体粒子３０１の表面に対して、分散剤または界面活性剤を用いた表面処理が施されてもよい。同様に、絶縁体粒子３０２が溶媒に分散される前に、絶縁体粒子３０２の表面に対して、分散剤または界面活性剤を用いた表面処理が施されてもよい。
【００６３】
分散剤の例としては、シランカップリング剤が挙げられる。水溶性アルコールの例としては、エタノール、メタノール、プロパノールが挙げられる。水溶性ケトンの例としては、アセトン、アセチルアセトンが挙げられる。
【００６４】
なお、分散液を準備する工程（ａ）は、既に調整された分散液を調達する工程であってもよい。
【００６５】
塗布膜を形成する工程（ｂ）では、コート法、印刷法などの様々な方法を用いることができる。コート法の例としては、スピンコート法、キャスティング法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法などが挙げられる。印刷法の例としては、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェット法などが挙げられる。
【００６６】
塗布膜を乾燥させる工程（ｃ）において、塗布膜は、比較的低温（２５０℃以下）で加熱される。これにより、半導体粒子３０１および絶縁体粒子３０２の混合状態を維持し、かつ、基板１０１および第１電極１０２の劣化を抑制しながら、塗布膜を乾燥させることができる。その結果、良質な蓄電層１０３を得ることができる。加熱温度は、１００℃以下であってもよい。
【００６７】
加熱温度は、例えば５０℃以上であってもよい。これにより、迅速な乾燥が可能となり、蓄電層１０３の厚さにムラが発生することを抑制できる。
【００６８】
蓄電層１０３の形成方法は、工程（ｃ）の後に、蓄電層１０３に紫外線を照射する工程（ｄ）をさらに含んでもよい。これにより、炭化水素系の分散剤などの残留物を減らすことができる。紫外線を照射する装置の例としては、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、およびＹＡＧレーザーが挙げられる。照射エネルギー密度が高いほど、照射時間を短くすることができる。
【００６９】
［５．酸化物層］
酸化物層１０４は、例えば、還元剤として電子を授与する際の標準電極電位が−０．１Ｖ以上である酸化物および水酸化物の少なくとも１種を含有する。例えば、酸化物層１０４は、酸化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＯ）、水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）2）、銅アルミ酸化物（ＣｕＡｌＯ2）の少なくとも１種を主成分として含有してもよい。あるいは、酸化物層１０４は、例えば、酸化剤として電子を受け取る際の標準電極電位が−０．１Ｖ以上である酸化物および水酸化物の少なくとも１種を含有する。例えば、酸化物層１０４は、酸化ニッケル（ＩＩＩ）（Ｎｉ2Ｏ3）、オキソ水酸化ニッケル（ＮｉＯＯＨ）の少なくとも１種を主成分として含有してもよい。なお、標準還元電位の上限値および標準酸化電位の上限値は、特に限定されず、例えば１．７Ｖであってもよい。
【００７０】
酸化物層１０４は、化学堆積法、物理堆積法などの薄膜形成方法によって形成することができる。物理堆積法の例としては、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＰＬＤ法が挙げられる。化学堆積法の例としては、ＣＶＤ法、液相成膜法、ゾルゲル法、ＭＯＤ法、スプレー熱分解法が挙げられる。ＣＶＤ法の例としては、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤが挙げられる。液相成膜法は、例えば湿式めっき法である。湿式めっき法の例としては、電界メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキが挙げられる。
【００７１】
あるいは、酸化物層１０４は、微粒子分散液を用いた印刷によって形成することができる。印刷方法の例としては、ドクターブレード法、スピンコート法、インクジェット法、スクリーンプリンティング法が挙げられる。
【００７２】
酸化物層１０４が、スパッタリング法、真空蒸着法、ＰＬＤ法、またはＣＶＤ法によって形成されてもよい。これらの方法によれば、低コストで、膜厚均一性および機械的強度の高い膜が形成されうる。
【００７３】
［６．動作］
蓄電素子１００の充放電動作の一例について説明する。
【００７４】
まず、充電動作について説明する。第１電極１０２が接地され、第２電極１０５が外部電源（図示せず）に接続された状態で、外部電極が第２電極１０５に正の電圧を印加する。これにより、外部電源から第２電極１０５に向かって充電電流が流れ、蓄電素子１００の内部にエネルギーが蓄えられる。すなわち蓄電素子１００が充電状態となる。充電状態は、電圧の印加を解除した後も維持される。
【００７５】
次に、放電動作について説明する。負荷が第１電極１０２と第２電極１０５の間に接続されると、第２電極１０５から負荷を経由して第１電極１０２に向かって放電電流が流れる。これにより、蓄積されたエネルギーが蓄電素子１００の内部から外部に放出される。すなわち、蓄電素子１００が放電状態となる。
【００７６】
蓄電素子１００は、これらの充放電動作を繰り返し行うことができる。
【００７７】
蓄電素子１００は、イオン伝導および酸化還元反応によってエネルギーを蓄えることができると考えられる。蓄電素子１００は、さらに、その内部に存在する所定の界面に電荷を蓄積することによって、エネルギーを蓄えている可能性がある。
【００７８】
［７．蓄電素子の製造方法］
本実施形態に係る蓄電素子の製造方法の一例について説明する。
【００７９】
図３Ａは、蓄電素子１００の製造方法のフローチャートを示す。図３Ａに示される製造方法は、（Ａ）第１電極１０２を形成する工程と、（Ｂ）複数の半導体粒子３０１と複数の絶縁体粒子３０２との混合物を含有する蓄電層１０３を形成する工程と、（Ｃ）酸化物層１０４を形成する工程と、（Ｄ）第２電極１０５を形成する工程とを含む。
【００８０】
図３Ｂは、図３Ａにおける蓄電層１０３を形成する工程の具体例のフローチャートを示す。図３Ｂに示される工程ａ〜ｃは、例えば、上記の４−４．節で説明された工程（ａ）〜（ｃ）であってもよい。
【００８１】
工程Ａにおいて、基板１０１上に、例えばスパッタリング法によって、第１電極１０２が形成される。なお、基板１０１が導電性材料であって、第１電極１０２を兼ねている場合、工程Ａは省略されうる。
【００８２】
工程Ｂにおいて、第１電極１０２の上に蓄電層１０３が形成される。工程Ｂは、例えば、以下の工程ａ〜ｃを含む。
【００８３】
工程ａにおいて、半導体粒子３０１が水系溶媒に分散された水溶液と、絶縁体粒子３０２が水系溶媒に分散された水溶液とが混合され、これにより、半導体粒子３０１と絶縁体粒子３０２が分散された水溶液（すなわち分散液）が得られる。分散液の濃度は、次の工程ｂにおいて所望の厚さの塗布膜が得られるように、適宜調整される。
【００８４】
工程ｂにおいて、水溶液が第１電極１０２上に塗布され、これにより、塗布膜が形成される。例えば、スピンコート法が用いられる場合は、スピナー上に基板１０１を固定し、第１電極１０２上に水溶液を滴下し、基板１０１を回転させて塗布膜を形成する。基板１０１の回転速度に応じて０．３〜３μｍの薄い層が第１電極１０２上に形成される。
【００８５】
工程ｃにおいて、塗布膜が形成された基板１０１を、例えば、大気中において、５０℃から２５０℃の間の加熱温度で、７０分間程度加熱する。塗布膜が乾燥することより、蓄電層１０３が得られる。
【００８６】
例えば、工程ｃの後、蓄電層１０３に紫外線を照射する工程が行われてもよい。これにより、分散剤などの残留物を減らし、蓄電層１０３の強度をより高めることもできる。例えば、波長２５４ｎｍ、強度１００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線が、常温で、約３０〜２４０分間、蓄電層１０３に照射されてもよい。紫外線を照射する工程は省略されてもよい。
【００８７】
蓄電層１０３を形成する工程Ｂにおいて、工程ａ〜ｃが複数回繰り返されてもよい。これにより、蓄電層１０３の厚さを適宜調整することができる。
【００８８】
工程Ｄにおいて、例えばスパッタリング法によって、蓄電層１０３上に酸化物層１０４が形成される。
【００８９】
工程Ｅにおいて、例えばスパッタリング法によって、第２電極１０５が形成される。
【００９０】
以上の工程によって蓄電素子１００が形成される。
【００９１】
［８．変形例］
［８−１．変形例１］
図４は、本実施形態の変形例１に係る蓄電素子１００Ａの構成を示す。蓄電素子１００Ａは、基板１０１と、下地層１０６と、蓄電層１０３と、酸化物層１０４と、第２電極１０５と、を備える。図４に示される蓄電素子１００Ａは、基板１０１が第１電極１０２を兼ねている点、および、基板１０１上に下地層１０６が形成されている点において、図１に示される蓄電素子１００と異なる。なお、蓄電素子１００Ａは、各層の間に適宜、中間層を備えてもよい。
【００９２】
基板１０１は、導電性を有する。基板１０１は、例えばステンレス基板であってもよい。言い換えれば、第１電極１０２は、ステンレス電極であってもよい。
【００９３】
下地層１０６は、例えば、酸化タングステンを含有する。酸化タングステンを含有する下地層１０６は、例えば、スパッタリング装置を用いて、反応性スパッタリングで形成することができる。例えば、スパッタリング装置の真空チャンバ内に基板１０１が配置される。真空チャンバ内は、所定の温度（例えば室温）に設定されている。真空チャンバ内に不活性ガス（例えばアルゴンガス）と微量の酸素ガスが導入されながら、タングステンをターゲットとしてスパッタリングが行われる。その結果、基板１０１の上に酸化タングステンが堆積され、下地層１０６が得られる。
【００９４】
［８−２．変形例２］
本実施形態に係る蓄電素子において、充放電動作に寄与し得る伝導イオン種は、例えば、プロトンであってもよく、リチウムイオン、ナトリウムイオン、またはマグネシウムイオンであってもよい。
【００９５】
ここでは、イオン伝導種がリチウムイオンである蓄電素子の構成例を、変形例２として説明する。変形例２の蓄電素子は、第１電極と、第２電極と、蓄電層と、リチウムを含有する電解質層と、リチウムを含有する酸化物層とを備える。
【００９６】
蓄電層は、上記で説明された蓄電層と同様に、複数の半導体粒子と複数の絶縁体粒子との混合物を含有する。
【００９７】
電解質層は、蓄電層と酸化物層との間に配置される。電解質層の材料の例としては、リン酸リチウムオキシナイトライド（ＬｉＰＯＮ）、非晶質ホウケイ酸リチウム（非晶質ＬｉＳｉＢＯ）、非晶質リンケイ酸リチウム（非晶質ＬｉＳｉＰＯ）、チタン酸リチウムランタン（ＬｉＬａＴｉＯ）、ジルコン酸リチウムランタン（ＬｉＬａＺｒＯ）、及びリン酸リチウムアルミニウムチタン（ＬｉＡｌＴｉＰＯ）が挙げられる。電解質層の膜厚は、例えば、２００ｎｍ以上８００ｎｍ以下であってもよい。電解質層は、例えば、高周波スパッタリング装置を用いて、室温で成膜されうる。
【００９８】
酸化物層の材料の例として、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ2Ｏ4）、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ4）、非晶質リン酸ニッケルリチウム（非晶質ＬｉＮｉＰＯ）、及び、非晶質リン酸マンガンリチウム（非晶質ＬｉＭｎＰＯ）が挙げられる。酸化物層の膜厚は、例えば５００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であってもよい。酸化物層は、例えば、高周波スパッタリング装置を用いて、室温で成膜されうる。
【００９９】
［９．実験結果］
本実施の形態に係る蓄電素子に関する種々の実験結果について、図５〜図８を参照して具体的に説明する。なお、本開示は、以下に示される特定の条件及び結果に限定されるものではない。
【０１００】
［９−１．蓄電層の構造］
本実施形態に係る蓄電層の構造を確認するため、シリコン基板上に蓄電層のみが形成された試料１が作製され、その断面構造が評価された。この試料１の蓄電層は、本実施形態に係る蓄電素子の蓄電層と同様の構造を有すると考えられるため、蓄電層の実施例とみなすことができる。また、この実施例と比較するために、従来の方法によって形成された蓄電層の試料２が比較例として作製され、その断面構造が評価された。
【０１０１】
［９−１−１．試料１の作製］
以下の手順で、試料１が作製された。
【０１０２】
平均粒径５ｎｍのチタン酸化物（ＴｉＯ2）粒子が水系溶媒に分散された水溶液と、平均粒径２０ｎｍのシリコン酸化物（ＳｉＯ2）粒子が水系溶媒に分散された水溶液とが混合された。これにより、チタン酸化物粒子とシリコン酸化物粒子が分散された水溶液が作製された。ここで、チタン酸化物粒子は、半導体粒子３０１の一例であり、シリコン酸化物粒子は絶縁体粒子３０２の一例である。
【０１０３】
各粒子の平均粒径は、透過型電子顕微鏡観察により評価された。チタン酸化物粒子は、アナターゼ型の結晶構造を有していた。チタン酸化物粒子とシリコン酸化物粒子の質量比は１：２とした。水溶液中において、チタン酸化物粒子とシリコン酸化物粒子が安定して良好な分散状態を保持していることが確認された。
【０１０４】
次に、水溶液がシリコン基板上に塗布され、厚さ約０．４μｍの塗布膜が形成された。ここでは、スピンコート法が用いられた。具体的には、スピナー上に固定したシリコン基板上に上記水溶液が滴下され、シリコン基板が回転させられ、これにより、塗布膜が得られた。スピナーの回転数は２０００ｒｐｍであり、回転時間は約１０ｓｅｃ秒であった。
【０１０５】
次に、塗布膜が形成されたシリコン基板が、大気中で、加熱温度１００℃で、７０分間加熱された。これにより、塗布膜が乾燥し、蓄電層が得られた。加熱には、ホットプレートが用いられた。なお、本発明者らは、加熱温度を５０℃に設定した場合でも、試料１と概ね同様の蓄電層が得られることを確認した。
【０１０６】
最後に、作製された蓄電層に、紫外線が照射された。具体的には、低圧水銀ランプが用いられ、波長２５４ｎｍ、強度約８０ｍＷ／ｃｍ2の紫外線が、蓄電層に１２０分間照射された。
【０１０７】
［９−１−２．試料１の断面構造］
作製された試料１が切断され、その断面が透過型電子顕微鏡で観察された。図５は、試料１の断面の観察像を示し、図６は、観察像の一部を拡大した拡大像を示す。
【０１０８】
図５に示されるように、シリコン基板４０１上に蓄電層４０２が観察された。図６に示されるように、蓄電層４０２の内部に、比較的濃いコントラストを有するチタン酸化物粒子４０３と、比較的薄いコントラストを有するシリコン酸化物粒子４０４とが観察され、チタン酸化物粒子４０３とシリコン酸化物粒子４０４との間に、不連続な界面が確認された。すなわち、チタン酸化物粒子４０３と、シリコン酸化物粒子４０４とは、それぞれ粒子形状を保持したまま、集積していた。
【０１０９】
シリコン酸化物粒子４０４は、格子パターンを示さなかった。すなわち、シリコン酸化物は、非晶質構造であった。他方、チタン酸化物粒子４０３は、格子パターンを示した。この格子パターンは、アナターゼ型のチタン酸化物結晶における格子パターンと一致していた。すなわち、チタン酸化物粒子４０３は、アナターゼ構造を有していた。
【０１１０】
［９−１−３．試料２の作製］
以下の手順で、試料２が作製された。
【０１１１】
チタンのモノカルボン酸塩がキシレンに溶解された溶液と、シリコーンオイルとが、混合されて攪拌された。これにより、塗布液が得られた。
【０１１２】
次に、塗布液がシリコン基板上に塗布され、塗布膜が形成された。具体的には、スピンコート法が用いられ、回転数は２０００ｒｐｍであり、回転時間は１０ｓｅｃであった。
【０１１３】
次に、塗布膜が形成されたシリコン基板が、大気下で、温度約５０℃で、１０分間加熱され、その後、温度約５００℃で、６０分間焼成された。これにより、チタン酸化物とシリコン酸化物とが混合した蓄電層が得られた。加熱には、ホットプレートが用いられた。
【０１１４】
最後に、作製された蓄電層に、紫外線が照射された。具体的には、低圧水銀ランプが用いられ、照射条件は、波長２５４ｎｍ、強度約８０ｍＷ／ｃｍ2の紫外線が、蓄電層に１２０分間照射された。
【０１１５】
［９−１−４．断面構造］
作製された試料２が切断され、その断面が透過型電子顕微鏡で観察された。図７は、試料２の断面の観察像を示す。図６と図７は同じ倍率の観察像である。図７に示される観察像は、図６に示される観察像と異なり、明瞭な粒子の形状を示さなかった。図７において、蓄電層５０２の内部にコントラストの濃い部分と薄い部分とが存在していた。これは、チタン酸化物の濃度の高い領域と、シリコン酸化物の濃度の高い領域とが混在していることを示している。しかし、両者の間には不連続な界面が確認されなかった。すなわち、試料２の蓄電層は、なだらかな濃度分布をもつ膜であった。
【０１１６】
この結果から明らかなように、本実施形態に係る蓄電層の構造は、従来の方法によって形成された蓄電層の構造と明確に異なっていた。
【０１１７】
［９−２．加熱温度と充放電特性］
本実施形態に係る蓄電素子の充放電特性を確認するため、蓄電素子の実施例として、試料Ａ及びＢが作製され、蓄電素子の比較例として、試料Ｃが作製された。試料Ａ〜Ｃは、図４に示される蓄電素子１００Ａと同様の積層構造を有する。
【０１１８】
［９−２−１．試料Ａ〜Ｃの作製］
以下の手順で、試料Ａ〜Ｃが作製された。
【０１１９】
厚さ０．５ｍｍ、１辺が３ｃｍの正方形状のステンレス基板上に、高周波マグネトロンスパッタリング装置を用いて、厚さ５０ｎｍの酸化タングステン（ＷＯ3）層が形成された。スパッタ成膜時の基板の温度は室温とした。
【０１２０】
次に、蓄電層上に、高周波マグネトロンスパッタリング装置を用いて、厚さ３００ｎｍの酸化ニッケル（ＮｉＯ）層が形成された。シャドーマスクは１辺が２ｃｍの正方形状であった。スパッタ成膜時の基板の温度は室温とした。
【０１２１】
最後に、酸化ニッケル層上に、高周波マグネトロンスパッタリング装置を用いて、厚さ１５０ｎｍのタングステン（Ｗ）層が形成された。スパッタ成膜時の基板の温度は室温とした。
【０１２２】
以上の工程により、試料Ａ〜Ｃが作製された。作製された蓄電素子（試料Ａ〜Ｃ）の駆動面積は４ｃｍ2であった。
【０１２３】
［９−２−２．充放電試験］
試料Ａ〜Ｃの蓄電素子について、温度２５℃の下で、定電流充放電試験が行われた。この試験では、各試料の蓄電素子が、充電電圧２Ｖで５分間、定電圧充電され、その後、放電電流密度１２．５μＡ／ｃｍ2、放電カット電圧０Ｖで、定電流放電された。ここでは、ソーラトロン（Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ）社製の１４７０Ｅ型充放電試験装置が用いられた。
【０１２４】
図８は、試料Ａ〜Ｃの蓄電素子について得られた放電曲線を示す。表１は、充放電試験の結果に基づいて求められた、試料Ａ〜Ｃの蓄電素子の放電容量を示す。
【０１２５】
【表１】
2017059524.tif 000003
【０１２６】
試料Ａ、試料Ｂ、および試料Ｃの蓄電素子は、いずれも充放電動作した。
【０１２７】
試料Ａと試料Ｂの放電容量は、３００ｎＷｈ以上であった。したがって、乾燥工程において２５０℃以下の加熱温度で加熱された蓄電素子（例えば試料Ａと試料Ｂ）は、高いエネルギー密度が要求される用途に使用されうる。さらに、試料Ａの放電容量は、試料Ｂの放電容量の３倍以上であった。したがって、乾燥工程において１００℃以下の加熱温度で加熱された蓄電素子（例えば試料Ａ）は、より高いエネルギー密度が要求される用途に使用されうる。
【０１２８】
試料Ｃの放電容量は１００ｎＷｈ未満であった。これは、高温（５００℃）の熱処理が、蓄電層内で複数の粒子による凝集や粒子の成長を引き起こし、粒子の分散状態、および／または、粒子の粒径を変化させたためと推測される。試料Ｃにおけるチタン酸化物粒子の平均粒径とシリコン酸化物粒子の平均粒径との大小関係は、試料Ａおよび試料Ｂにおける当該大小関係と異なっているかもしれない。
【０１２９】
［９−３．粒子の平均粒径と充放電特性］
シリコン酸化物粒子の平均粒径およびチタン酸化物粒子の平均粒径の種々の組み合わせに対する、蓄電素子の放電容量が測定された。
【０１３０】
本測定には、試料Ａ、Ｄ〜Ｆが用いられた。試料Ａは、９−３．節に記載されている試料Ａと同じ蓄電素子である。試料Ｄ〜Ｆは、シリコン酸化物粒子の平均粒径および／またはチタン酸化物粒子の平均粒径が試料Ａと異なり、かつ、蓄電素子の積層構造、形状、作製方法が試料Ａと同じものである。放電容量の測定方法は、９−３．節に記載されている方法と同様とした。
【０１３１】
表２は、試料ＡおよびＤ〜Ｆにおけるシリコン酸化物粒子の平均粒径Ｄ（Ｓｉ）、チタン酸化物粒子の平均粒径Ｄ（Ｔｉ）、両者の比Ｄ（Ｓｉ）／Ｄ（Ｔｉ）、および放電容量を示す。なお、各粒子の平均粒径は透過型電子顕微鏡による観察像から求められた。ここで、試料Ａ、Ｄ及びＥは、本実施の形態に係る蓄電素子の実施例に相当し、試料Ｆは、参考例に相当する。
【０１３２】
【表２】
2017059524.tif 000004
【０１３３】
試料ＡおよびＤ〜Ｆのいずれにおいても、充放電動作を確認することができた。すなわち、蓄電素子として使用可能であることがわかった。
【０１３４】
表２に示されるように、試料Ａ、Ｄ、およびＥの放電容量は、５００ｎＷｈ以上であった。したがって、絶縁体粒子の平均粒径が半導体粒子の平均粒径以上である蓄電素子は、高いエネルギー密度が要求される用途に使用されうる。
【０１３５】
表２に示されるように、試料ＡおよびＤの放電容量は、９００ｎＷｈ以上であった。したがって、絶縁体粒子の平均粒径が半導体粒子の平均粒径の２倍以上である蓄電素子は、より高いエネルギー密度が要求される用途に使用されうる。
【０１３６】
なお、本発明者らは、蓄電層が平均粒径５ｎｍのチタン酸化物粒子のみからなる試料と、蓄電層が平均粒径１０ｎｍのチタン酸化物粒子のみからなる試料が、いずれも充放電動作しないことを測定により確認した。
【０１３７】
本開示は、上述の実施形態、変形例、及び実施例に限定されることなく、種々の変形、構成の追加、構成の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本開示の一態様に係る蓄電素子は、例えば、ウェアラブル機器、ポータブル機器、ハイブリッド車、または電気自動車に応用されうる。
【符号の説明】
【０１３９】
１００、１００Ａ  蓄電素子
１０１  基板
１０２  第１電極
１０３  蓄電層
１０４  酸化物層
１０５  第２電極
１０６  下地層
３０１  半導体粒子
３０２  絶縁体粒子
４０１  シリコン基板
４０２  蓄電層
４０３  チタン酸化物粒子
４０４  シリコン酸化物粒子
５０２  蓄電層
【図１】
2017059524.tif 000005
【図２】
2017059524.tif 000006
【図３Ａ】
2017059524.tif 000007
【図３Ｂ】
2017059524.tif 000008
【図４】
2017059524.tif 000009
【図８】
2017059524.tif 000010
【図５】
2017059524.tif 000011
【図６】
2017059524.tif 000012
【図７】
2017059524.tif 000013