都立大との共同研究「カーボンナノチューブ糸による熱電発電」を大きく前進させた"東海理化独自の技術"とは｜第3回 ネプコンジャパン【秋】-エレクトロニクス開発・実装展-

カーボンナノチューブ糸による“新たな”熱電発電技術

株式会社東海理化は、愛知県丹羽郡大口町に本社を置くトヨタ系の大手自動車部品メーカーだ。自動車用スイッチやシフトレバー、シートベルトなど多くの製品を手がけている。同社は東京都立大学共同で、カーボンナノチューブを活用した効率的な熱電変換技術の開発を進め、2022年よりその発電性能を向上させるための研究を行ってきた。そしてその技術を、今回のネプコン ジャパン【秋】にて初めて公開したのである。

「物体の両端に温度差を与えると、それに比例して電圧（起電力）が発生するのが熱電発電です。この技術は、排熱などの熱エネルギーを電力に変換する再生可能エネルギーとして注目されていますが、カーボンナノチューブは特にこの変換効率に優れています」と松浦氏。

そこで着目したのが糸形状のカーボンナノチューブである。金属よりも軽量でフレキシブルな特性を持ち、発電材料としてまさに理想的だ。特に、温度差に応じて正の電圧を発生するP型ナノチューブ糸と、負の電圧を発生するN型ナノチューブ糸を一本の糸で自在に形成できるという東海理化独自の技術は、従来の技術を飛躍的に向上させるものである。

「カーボンナノチューブの糸で発電を行う場合、正の電圧を発生するP型のナノチューブ糸と、負の電圧を発生するN型のナノチューブ糸が必要となのですが、N型のナノチューブ糸を作製することは非常に困難だとされてきました。しかし、東海理化では、独自の技術によって、カーボンナノチューブ糸に化学処理を行い、P型、N型を一本の糸に自在に形成させることに成功したのです」（松浦氏）

それによって実現したのが「カーボンナノチューブ糸を用いた熱電発電技術」という訳だ。

P型、N型を自在に形成できる東海理化独自の技術を研究に応用