スマホ手に風に吹かれ梅雨饂飩

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる "招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。
（戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編
のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ。愛称「ひ
こにゃん」

【再エネ革命渦論 001: アフターコロナ時代 272】
現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散時代」
● 技術的特異点のエンドレス・サーフィング

NIMS、国立研究開発法人産業技術総合研究所、国立大学法人筑波大学
の研究グループは、熱電変換物質の薄膜試料に半導体微細加工を施す
ことにより、多数のπ接合からなる熱電素子の作製に成功し、IoT機器
の駆動に必要な目安となる0.5 V以上の出力電圧を実現した。これまで
の熱電変換モジュール開発は、これまでの熱電変換モジュールの開発
が主流だったが、IoT機器へ熱電変換素子を活用には，電子機器との集
積化や他の周辺電子素子とのワンチップ化が必要となり，熱電素子の
微小化と微細化が求められていたが、今回、研究では，毒性の高い元
素を含まない，低コストでかつ低環境負荷なⅡ–Ⅳ族化合物熱電半導体
であるMg2Sn0.8Ge0.2をp型層材料として採用。同グループは，高い熱起
電力と低い電気抵抗を示すこの半導体のこのMg2Sn0.8Ge0.2をp型層に使
用し、n型層には室温形成が可能なビスマス（Bi）を用いて，平面π型
熱電素子を作成。Mg2Sn0.8Ge0.2（膜厚240nm）は，高い結晶性と結晶配
向性を有するエピタキシャル薄膜を，分子線エピタキシー法によりサ
ファイア(0001)単結晶基板上に形成➲フォトリソグラフィとドライ
エッチングにより微細加工し、平面π型熱電素子を得る➲p型層とn
型層を接続する電極層には，密着性と機械的耐久性，温度変化の繰り
返し耐久性を考慮して，Cr（10nm，コンタクト）/Ni（100nm）/Pt（10
nm，トップ）三層構造の電極を採用。
【要点】作製した平面π型熱電素子は，薄膜試料をベースとして作製
される類似の熱電素子と比較して大きな出力電圧（0.5V超）と最大出
力（0.6μW）を示し，IoT機器を駆動させるための目安の電源電圧を実
現。また，p型層とn型層の断面積を考慮して算出される最大出力密度
は，21mW·cm−2に達した。この値は薄膜型モジュールとして最高のレベ
ルにあり，市販バルクモジュールの1/100～1/10程度にも達する。微細
加工のドライエッチングプロセスで生じるp型層とn型層のダメージや
損失を考慮しても，高いレベルにある。ベーシックな事業は常にジャ
パン・アズ・No.１ですね。
【関連論文】
⮚ Miniaturized in-plane π-type thermoelectric device composed
of a Ⅱ–IV semiconductor thin film prepared by microfabrication,
Isao Ohkubo,et.al,Materials Today Energy,June 18, 2022, DOI :
10.1016/j.mtener.2022.101075

充電時間わずか10分以内の二次電池登場
カリフォルニア州フリーモントを拠点とするEnovix社は、現世代のセ
ルよりも充電時間が短く、エネルギー密度が高い3Dシリコンリチウム
イオン電池を開発。それによると、0.27アンペア時（Ah）の電気自動
車（EV）テストセルで、わずか5.2分でゼロから80％の容量まで、10分
未満で98％まで充電可能。

また同社は、100％シリコンアノードとEV用カソード材料を組み合わた
耐久試験----セル容量の93％を維持、セル充電回数が1,000サイクル超
でクリア。このテストでは、高温で6か月後、Enovixバッテリー容量
損失が最小であった➲ライフサイクルが10年超に相当する。同社は
2023～2024年にスマートフォン、ラップトップ、AR / VRなどの家電機
器向け出荷する前に、スマートウォッチに焦点を当て、2025年以降は
EV市場に向けスケールアップする。これにより。開発に15年と2億4000
万ドルを要した同社の技術開発は、市場予測の5年以上の前倒しを果た
すという。

これにより、先月、同社が「世界のトップ家電企業の１つ」からスマ
ートウォッチバッテリーの最初の注文を受け、株価は36％上昇した。。
【関連情報】
⮚ ASCII.jp：Apple Watchのバッテリーが2日に伸びる? Enovixのリチ
ウムイオンバッテリーがスゴイ！ 2022.1.19
⮚シリコン負極のLIBベンチャーEnovixがSPACで上場 Techview 2021.2.28
⮚リチウムイオン２次電池用シリコン負極を大幅に安定化する自己修
復型ポリマーコンポジットバインダーを開発､　2022.5.12
【関連論文】
⮚Heavy-Duty Performance from Silicon Anodes Using Poly(BIAN)/
Poly(acrylic acid)-Based Self-Healing Composite Binder in Lit
hium-Ion Secondary Batterie1s,Aip Noriyoshi Matsumi, Noriyoshi
Matsumi, April 29,2022