CN109219574B - 多孔碳材料的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种多孔碳材料的制造方法，其包含以下工序：在氯气气氛下对包含无机碳化物粒子和无机氧化物粒子的混合物下进行加热处理。
Description
技术领域
本发明涉及多孔碳材料的制造方法。
本申请要求基于2017年4月14日申请的日本申请第2017-080639号的优先权，并且援引所述日本申请中记载的全部记载内容。
背景技术
专利文献1～专利文献3中，作为生成多孔碳材料的方法，公开了如下方法：通过由下式表示的反应而使SiC等无机碳化物与氯气反应。
SiC+2Cl2→C+SiCl4
专利文献4和专利文献5中公开了通过无机碳化物(SiC、TiC等)粒子的卤化处理而生成多孔碳的方法以及该多孔碳在双电层电容器(以下，也称为EDLC)中的应用。另外，为了提高作为EDLC用的性能，公开了利用含氧化合物(CO2、H2O等)进行的活化处理。
专利文献6中公开了通过EDLC用多孔碳的制法对碳材料进行气体活化的方法的一例。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第3066099号公报
专利文献2：日本特开平2-184511号公报
专利文献3：日本专利第6011614号公报
专利文献4：日本特表2004-513529号公报
专利文献5：日本特开2016-050127号公报
专利文献6：日本特开2010-265134号公报
发明内容
本发明的一个方式的多孔碳材料的制造方法包含以下工序：在氯气气氛下对包含无机碳化物粒子和无机氧化物粒子的混合物进行加热处理。
附图说明
图1为表示关于由化学式1和化学式2表示的反应的标准生成自由能(ΔG)的分析结果的图。
图2为表示例1～5中使用的β-SiC的X射线衍射光谱的图。
图3为表示例1～5的多孔碳材料的氮气吸附等温线的图。
图4为表示例1～5的多孔碳材料的由氮气吸附等温线利用QSDFT法进行的微孔分析的结果的图。
图5为表示例1～5的多孔碳材料的X射线衍射光谱的图。
图6为表示例1～5的在氯气气氛下的加热处理温度与多孔碳材料的比表面积的关系的图。
图7为表示例1～4的多孔碳材料的SiO2残留率与孔体积的关系的图。
具体实施方式
[本公开所要解决的问题]
对于专利文献1～专利文献3中公开的多孔碳材料而言，由N2气吸附等温线利用QSDFT分析计算出的峰值孔径小至约
与EDLC的电解液中的离子尺寸相当。在用于EDLC的情况下，期望使用不阻碍离子的扩散且具有更大的孔径的多孔碳材料来降低电阻。
对于专利文献4中公开的多孔碳材料而言，在使用TiC、MoC作为无机碳化物的情况下，可以使多孔碳材料的孔径适合于EDLC的离子尺寸。另一方面，TiC、MoC为金属元素昂贵的碳化物，将其作为起始原料时，制造成本增加。
对于专利文献5和专利文献6中公开的多孔碳材料而言，通过在氯气处理之后进行活化处理，增大了多孔碳材料的孔径。另一方面，活化处理必须以与氯化处理不同的工序进行，而且由于活化处理伴随着由多孔碳材料的重量减少而导致的损失，从而制造成本增加。
本公开是鉴于这样的问题而作出的，其目的在于提供一种在不进行活化处理工序的情况下、通过氯气处理工序这一个工序而制造孔径大且能够形成低电阻的电极的多孔碳材料的方法。
[本公开的效果]
根据本公开，可以提供一种在不进行活化处理工序的情况下、通过氯气处理工序这一个工序而制造孔径大且能够形成低电阻的电极的多孔碳材料的方法。
[本发明的实施方式的说明]
首先，列出本申请发明的实施方式的内容并进行说明。
(1)本申请发明的实施方式的多孔碳材料的制造方法包含：
在氯气气氛下对包含无机碳化物粒子和无机氧化物粒子的混合物进行加热处理的工序。
根据该构成，能够在不进行活化处理工序的情况下、通过氯气处理工序这一个工序而得到孔径大且能够形成低电阻的电极的多孔碳材料。
(2)如上述(1)所述的多孔碳材料的制造方法，其中，
优选所述无机氧化物粒子的平均粒径小于20nm。
根据该构成，无机碳化物粒子与无机氧化物粒子的接触反应位点增多，可以得到具有适合作为电极材料的孔径的多孔碳材料。
(3)如上述(1)所述的多孔碳材料的制造方法，其中，
优选所述无机氧化物粒子的平均粒径小于15nm。
根据该构成，无机碳化物粒子与无机氧化物粒子的接触反应位点进一步增多，可以得到具有更适合作为电极材料的孔径的多孔碳材料。
(4)如上述(1)所述的多孔碳材料的制造方法，其中，
优选所述无机氧化物粒子的平均粒径大于8nm。
无机氧化物粒子的平均粒径过小时，有可能在反应前进行SiO2粒子的烧结，担心与碳的接触位点减少、由于在表面上形成的SiO2而阻止与氯气的反应。
(5)如上述(1)～(4)中任一项的多孔碳材料的制造方法，其中，
优选所述加热处理在1000℃以上进行。
根据该构成，容易发生无机氧化物的分解反应，可以得到具有适合作为电极材料的孔径的多孔碳材料。
(6)如上述(1)～(4)中任一项的多孔碳材料的制造方法，其中，
优选所述加热处理在1000℃以上且1300℃以下进行。
根据该构成，由于容易发生无机氧化物的分解反应，而且未开始由多孔碳材料的烧结而引起的孔的收缩，因此可以得到具有更适合作为电极材料的孔径的多孔碳材料。
(7)如上述(1)～(6)中任一项的多孔碳材料的制造方法，其中，
优选所述无机碳化物为SiC，所述无机氧化物为SiO2。
根据该构成，由无机碳化物生成碳容易进行，而且无机氧化物与所生成的碳的反应容易进行，因此可以以高收率在短时间内得到具有适合作为电极材料的孔径的多孔碳材料。
(8)如上述(1)～(6)中任一项的多孔碳材料的制造方法，其中，
优选所述无机碳化物为SiC，所述无机氧化物为非晶SiO2。
根据该构成，由无机碳化物生成碳容易进行，而且无机氧化物与所生成的碳的反应容易进行，因此可以以高收率在短时间内得到具有适合作为电极材料的孔径的多孔碳材料，此外，由于SiO2的结构为非晶，因此反应的进行加快，可以在更短时间内得到多孔碳材料。
(9)如上述(7)或(8)的多孔碳材料的制造方法，其中，
优选所述SiC的粒径为5μm以下。
根据该构成，由氧化物粒子产生的活化效果渗透至粒子内部，有助于电解质离子迁移的孔形成至粒子内部，因此能够减小使用所得到的多孔碳的EDLC的电阻。
(10)如上述(7)～(9)中任一项的多孔碳材料的制造方法，其中，
优选所述SiC的晶体结构为β型，所述SiC的由氮气吸附等温线利用BET法计算出的比表面积为10m2/g以上。
通过SiC的晶体结构为β型，可以得到与使用α型的晶体结构的SiC的情况相比孔径更大的多孔碳材料。由此，能够吸附电解质离子的孔的每单位重量的量增大，产生EDLC的电容增加、电阻减小的效果。另外，通过比表面积为10m2/g以上，粒径充分变小，在制成EDLC用的电极材料的情况下，从粒子表面到中心部的距离变短。由此，离子的扩散距离变短，能够减小电阻。
(11)如上述(1)～(10)中任一项的多孔碳材料的制造方法，其中，
优选相对于所述混合物中的所述无机碳化物和所述无机氧化物的物质的量的合计，所述混合物以2摩尔％以上且12摩尔％以下的比例包含所述无机氧化物。
根据该构成，多孔碳材料的孔体积不会变得过大，可以得到能够形成低电阻的电极且电容优良的电容器的多孔碳材料。
(12)如上述(1)～(10)中任一项的多孔碳材料的制造方法，其中，
优选相对于所述混合物中的所述无机碳化物和所述无机氧化物的物质的量的合计，所述混合物以3摩尔％以上且8摩尔％以下的比例包含所述无机氧化物。
根据该构成，多孔碳材料的孔体积不会变得过大，可以得到能够形成更低电阻的电极且电容更优良的电容器的多孔碳材料。
[本发明的实施方式的详细情况]
以下，对于本发明的实施方式详细地进行说明。
实施方式的多孔碳材料的制造方法包含以下工序：在氯气气氛下对包含无机碳化物粒子和无机氧化物粒子的混合物进行加热处理。
(无机碳化物粒子)
作为无机碳化物粒子，可以使用Al4C3、B4C、CaC2、Cr3C2、Fe3C、SiC、ThC2、TiC、UC2、WC和MoC中的至少一种，其中优选使用SiC。
在使用SiC作为无机碳化物粒子的情况下，优选SiC的粒径为5μm以下。根据该构成，由氧化物粒子产生的活化效果渗透至粒子内部，有助于电解质离子迁移的孔形成至粒子内部，因此能够减小使用所得到的多孔碳的EDLC的电阻。反之，在SiC粒径大于5μm的情况下，氧化物粒子的活化效果未渗透至粒子内部，有助于电解质离子迁移的孔难以形成至粒子内部，因此有可能EDLC的电阻增大。
另外，优选SiC为β型的晶体结构。在使用β型的晶体结构的SiC的情况下，与α型的晶体结构的SiC相比，可以增大所得到的多孔碳材料的孔径。由此，能够吸附电解质离子的孔的每单位重量的量增大，产生EDLC的电容增加、电阻减小的效果。
对于无机碳化物粒子而言，优选由氮气吸附等温线利用BET法计算出的比表面积为10m2/g以上。比表面积为10m2/g以上时，粒径充分变小，在制成EDLC用的电极材料的情况下，从粒子表面到中心部的距离变短。由此，离子的扩散距离变短，能够减小电阻。
(无机氧化物粒子)
作为无机氧化物粒子，可以使用SiO2、TiO2、B2O3、Fe2O3等中的至少一种，其中优选使用SiO2。
在使用SiO2作为无机氧化物的情况下，优选SiO2为非晶。使用非晶SiO2时，反应的进行加快，可以在短时间内得到多孔碳材料。
对于无机氧化物粒子而言，优选平均粒径小于20nm，更优选小于15nm。通过无机氧化物粒子的平均粒径小，无机碳化物粒子与无机氧化物粒子的接触反应位点增多，可以得到具有适合作为电极材料的孔径的多孔碳材料。另外，无机氧化物粒子的平均粒径优选大于8nm。无机氧化物粒子的平均粒径过小时，有可能在反应前进行SiO2粒子的烧结，担心与碳的接触位点减少、由于在表面上形成的SiO2而阻止与氯气的反应。需要说明的是，此处所述的“平均粒径”是指由利用气体吸附法求出的比表面积通过换算成球形而求出的一次粒径。
对于无机碳化物粒子和无机氧化物粒子的混合物而言，相对于该混合物中的无机碳化物粒子和无机氧化物粒子的物质的量的合计，优选以2摩尔％以上且12摩尔％以下的比例包含无机氧化物，更优选以3摩尔％以上且8摩尔％以下的比例包含无机氧化物。通过以该比例含有无机氧化物，所得到的多孔碳材料的孔体积不会变得过大，从而可以得到能够形成低电阻的电极且电容优良的电容器的多孔碳材料。
(加热处理)
本实施方式的加热处理在氯气的存在下进行，但是也可以在氯气/氮气等氯气与非活性气体的混合气氛下进行。另外，该加热处理优选为900℃以上，更优选在1000℃以上进行。通过设定在该温度范围内，容易发生无机氧化物的分解反应，可以得到具有适合作为电极材料的孔径的多孔碳材料。另外，该处理优选在1500℃以下进行，更优选在1300℃以下进行。通过设定在该温度范围内，由于未开始由多孔碳材料的烧结而导致的孔的收缩，因此可以得到具有适合作为电极材料的孔径的多孔碳材料。
此处，将使用SiC作为无机碳化物粒子、使用SiO2作为无机氧化物粒子的情况的基于热力学平衡进行的本反应的分析示出作为参考。在假定SiO2与所生成的多孔碳材料反应的情况下，考虑以下两个反应。
SiO2+3C→SiC+2CO (化学式1)
SiO2+2Cl2+2C→SiCl4+2CO (化学式2)
将对由化学式1和化学式2表示的反应的标准生成自由能(ΔG)进行分析而得到的结果示于图1。在由化学式1表示的反应的情况下，如果不是ΔG为负的1500℃以上，则反应不会自发地进行，但是在由化学式2表示的反应的情况下，只要在800℃以上的范围内则ΔG为负，推定与由化学式1表示的反应相比能够在较低的温度下自发地进行反应。
从上述分析结果可以推定，通过对使用SiC作为无机碳化物粒子且使用SiO2作为无机氧化物粒子的混合物在氯气气氛下进行加热处理，能够使以下所示的两个反应进行。
SiC+2Cl2→SiCl4+C (化学式3)
2C+SiO2+2Cl2→SiCl4+2CO (化学式2)
由化学式3表示的反应为无机碳化物粒子与氯气的反应，通过该反应而形成具有约
～约
的孔径的微孔。由化学式2表示的反应为碳材料被无机氧化物粒子消耗的(蚀刻的)反应，虽然至今为止没有关于由碳化物制造碳的报道，但是认为可以形成约
～约
的孔径的孔。该孔径为电容器中的电解质离子的数倍以上的尺寸，使在多孔碳材料的孔内的电解质离子的迁移变得容易。因此，在将具有该孔的多孔碳材料用于EDLC等电容器的电极的情况下，可以期待电阻减小的效果。
需要说明的是，作为至今为止没有关于由碳化物制造碳的报道的理由，认为原因在于，在由化学式2表示的反应中，通过在氯气气氛下的加热处理而由无机氧化物粒子形成氯化合物时需要伴有氧释放，并未在实验上研究由化学式2表示的反应。但是，由于SiO2与Cl2不是直接反应，因此需要SiO2的分解。因此，认为在1000℃以上在与碳的接触部位由氧的脱除而引起的SiO2的还原反应和氯气与还原物质的反应适当地进行，产生比表面积、孔量的增大。将考虑作为该基本反应的4种反应示于下方。
SiO2→SiO+1/2O2 (化学式2A)
1/2O2+C→CO (化学式2B)
SiO+2C→SiC+CO (化学式2C)
SiC+2Cl2→SiCl4+C (化学式2D)
这样的反应并不是SiC-SiO2体系固有的反应，对于TiC-TiO2而言也能够进行这样的反应。虽然也可能应用于其它氧化物，但是对于通过与碳的反应而自发地被氯化的氧化物(例如，碱金属氧化物)而言，有可能碳的蚀刻反应不适当地进行，因而有可能不适合。
另外，即使在无机碳化物粒子与无机氧化物粒子不同的情况下，认为也进行同样的反应，例如可以使用WC-SiO2、MoC-SiO2、Al4C3-SiO2、B4C-SiO2的混合物。特别是，对于SiO2而言，纳米尺寸的超微粒子的制造容易而且价格也比较低廉，因此适合作为混合氧化物。(例如日本AEROSIL制造的AEROSIL(注册商标)200、300、380等具有20nm以下的平均粒径。)
另外，作为SiC，优选使用粒径为5μm以下的SiC粒子。在这种情况下，由氧化物粒子产生的活化效果渗透至粒子内部，有助于电解质离子迁移的孔形成至粒子内部形成，因此能够有助于减小使用所得到的多孔碳的EDLC的电阻。此外，在使用由SiC具有β型的晶体结构的平均粒径0.5μm以下的一次粒子构成的原料的情况下，多孔碳材料的孔峰宽度(細孔ピーク幅)容易达到约
大于作为EDLC用的电解质的有机铵盐的离子尺寸，因此通过用于EDLC等电容器的电极，能够有助于减小电阻。
(多孔碳材料)
对于利用本实施方式的制造方法而得到的多孔碳材料(以下，也简称为本实施方式的多孔碳材料)而言，只要可以用作EDLC等电容器用的电极材料，就没有特别的限定，平均孔径优选大于
更优选为
以上。平均孔径为
以下时，有时小于EDLC等电容器内的电解质离子的尺寸，有可能使EDLC的电阻升高。另外，平均孔径优选为
以下，更优选为
以下，特别优选为
以下。平均孔径大于
时，有时对电容器的电容的增加没有贡献的孔增加，从而使电容降低。需要说明的是，本说明书的平均孔径是指由氮气吸附等温线利用QSDFT法推导出的孔分布的峰值孔径。QSDFT法是淬火固体密度泛函理论的简称，其为通过引入多分量DFT而考虑到不均匀的孔表面由此能够忠实地得到直至微孔和中孔的孔分布的方法。具体而言，可以利用Langmuir 22(2006),p11171中公开的方法进行计算。
另外，本实施方式的多孔碳材料的比表面积优选为1000m2/g以上，优选为2000m2/g以下。另外，本实施方式的多孔碳材料的孔体积优选为0.5cc/g以上，优选为1.0cc/g以下。
本实施方式的多孔碳材料可以用作双电层电容器电极、氧化还原电容器电极或混合电容器电极用的材料，其中优选用作双电层电容器电极用的材料。通过使用本实施方式的多孔碳材料，即使不进行活化处理也可以得到能够保持大的电容而且能够减小电阻的电容器。
电容器用的电极例如可以通过以下方式得到：对本实施方式的多孔碳材料、导电性赋予剂、粘结剂等进行混炼，然后添加溶剂而制备糊料，将该糊料涂布至铝箔等集电板上，然后将溶剂干燥除去。
在这种情况下，本实施方式的多孔碳材料优选为粒状。特别是从电极形成时的混炼作业性的观点考虑，也可以通过将多孔碳材料粉碎而得到具有这样的所期望的粒径的多孔碳材料。粉碎可以使用圆锥破碎机、双辊破碎机、圆盘破碎机、旋转破碎机、球磨机、离心辊磨机、环形辊磨机、离心球磨机等公知的粉碎机进行。另外，也可以进一步并用筛分机来控制粒度分布。为了防止在粉碎中多孔碳材料表面被氧化，粉碎优选在无氧气氛下进行。
作为导电性赋予剂，可以使用乙炔黑、科琴炭黑等。另外，作为粘结剂，可以使用聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等含氟高分子化合物、羧甲基纤维素、苯乙烯-丁二烯橡胶、石油沥青、酚树脂等。
双电层电容器等电容器通常为如下结构：以电极、电解液、隔膜等作为主要构成，在一对电极间配置有隔膜。作为电解液，可以列举例如：将脒盐溶解于碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸甲乙酯等有机溶剂中而得到的电解液；溶解有季铵、锂等碱金属的四氟硼酸盐、六氟磷酸盐的电解液；溶解有季
盐的电解液等。另外，作为隔膜，可以列举例如：以纤维素、玻璃纤维、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃作为主要成分的无纺布、布、微孔膜等。
实施例
以下，示出使用了本发明的实施例的评价试验的结果，更详细地说明本发明。需要说明的是，本发明并不限定于这些实施例。
1.多孔碳材料的制造(其1)
例1
使用如日本特开2015-224142号公报中所记载的通过将磨削二氧化硅屑与炭黑以规定比例进行配合、混合，然后在氩气(Ar)气氛下进行热处理，在大气中在500℃～600℃下对残留碳成分进行燃烧处理而制造的中村超硬制β-SiC作为原料。将光源设定为CuKα且将测量角度设定为5°～90°的范围，将在该条件下对该原料进行测定而得到的X射线衍射光谱示于图2。通过该测定，确认了该原料为β-SiC与非晶SiO2的混合物，组成以摩尔比计为SiC：SiO2＝90：10。另外，将0.1g该原料在200℃下进行真空干燥，利用氮气吸附装置(QuantaChrome公司制造NOVA1200)进行评价，得到氮气吸附等温线。由所得到的氮气吸附等温线利用BET法计算出的比表面积为16m2/g，由该比表面积计算出的粒径为约0.25μm。
对上述β-SiC在氯气气氛下在900℃下进行2小时加热处理，从而得到例1的多孔碳材料。将0.1g所得到的多孔碳材料在200℃进行真空干燥，利用氮气吸附装置(QuantaChrome公司制造NOVA1200)进行评价，从而得到氮气吸附等温线。由所得到的氮气吸附等温线利用BET法和QSDFT法计算出多孔碳材料的比表面积和
以下的孔体积。另外，将多孔碳材料在600℃下在大气中进行加热处理直至将碳完全燃烧除去，回收在氯气气氛下的加热处理中残留的SiO2并测定重量，计算出原料中所含有的SiO2的残留率。
例2～例5
除了在氯气气氛下在1000℃、1100℃、1200℃和1300℃下对上述β-SiC进行2小时加热处理以外，按照与例1同样的方法，分别得到了例2～例5的多孔碳材料，对比表面积、
以下的孔体积和SiO2残留率进行评价。
将例1～例5的多孔碳材料的比表面积、
以下的孔体积和SiO2残留率示于表1。另外，将例1～例5的多孔碳材料的氮气吸附等温线示于图3，将利用QSDFT法得到的孔频数分布曲线示于图4。另外，将光源设定为CuKα且将测量角度设定为5°～90°的范围，将在该条件下对例1～例5的多孔碳材料进行测定而得到的X射线衍射光谱示于图5。
表1
由表1、图3和图4可以确认，在不进行活化处理工序的情况下，通过在氯气气氛下的加热处理工序这一个工序而得到了孔体积大的多孔碳材料，孔分布也在
前后出现峰。需要说明的是，根据图4，在1000℃以上进行了加热处理的例2～5中，在
前后和
前后确认到峰。另外，由图5确认了，在900℃的加热处理的情况下，观察到在衍射角度35°附近出现的归因于SiC的峰的残留，在1000℃以上的加热处理的情况下，衍射角度10°以下的小角散射增大。图6为表示相对于加热处理温度的多孔碳材料的比表面积的图，确认了直至反应温度1200℃，随着孔体积增加，比表面积增大至约1500m2/g，在1300℃下稍微减小。
作为该结果的主要原因之一，认为是SiO2残留率。图7为表示例1～4中的SiO2残留率与孔体积的关系的图，由该图可以确认在900℃～1200℃的范围内孔体积与SiO2残留率为强相关，认为在SiO2的燃烧时产生的氧气实现了多孔碳材料的活化。需要说明的是，在900℃处理中残留的SiO2的由氮气吸附等温线利用BET法计算出的比表面积为150m2/g，换算成球形的粒径为17nm～18nm。
2.使用了多孔碳材料的双电层电容器的电容和交流阻抗的评价(其1)
例6
以86：7：7的质量比分别称量例2的多孔碳材料、聚四氟乙烯(PTFE)粘结剂和科琴炭黑导电助剂。对于多孔碳材料和科琴炭黑导电助剂，在研钵中适量加入异丙醇后进行混合，然后加入PTFE粘结剂并进行混炼，再加入异丙醇，使用双轴辊(二軸ロール)进行混炼并进行成型，从而得到厚度70μm的片状电极。利用导电浆料将该片状电极与作为集电板的铝箔胶粘。准备两片所得到的制品并以将厚度40μm的纤维素类隔膜夹在中间的方式制成单元电池。在该单元电池中注入1.4M-三乙基甲基铵·四氟化硼(TEMA·BF4)的碳酸亚丙酯溶液，从而制作例6的双电层电容器。
例7
除了使用例3的多孔碳材料以外，以与例6同样的方式，制作了例7的双电层电容器。
例8
除了使用对椰壳原料活性炭进行水蒸气活化而得到的市售的EDLC用多孔碳材料(可乐丽化学制多孔碳材料YP50、比表面积1640m2/g、孔体积0.8cc/g)以外，以与例6同样的方式，制作了例8的双电层电容器。
例9
除了使用对椰壳原料活性炭进行水蒸气活化而得到的市售的EDLC用多孔碳材料(可乐丽化学制多孔碳材料YP80、比表面积2350m2/g、孔体积1.1cc/g)以外，以与例6同样的方式，制作了例9的双电层电容器。
例10
使用以高纯度化学公司制造α-SiC(纯度98％)作为原料且不经过活化处理工序而制成的多孔碳材料。所得到的碳材料的比表面积为1250m2/g、孔体积为0.5cc/g。以与例6同样的方式，制作了例10的双电层电容器。
将充放电装置的充放电端子与例6～例10的双电层电容器的集电板连接，进行40mA的恒定电流充电直至集电板间电压达到2.5V，接着以2.5V的恒定电压进行30分钟充电。充电后，以恒定电流(放电电流10mA)进行双电层电容器的放电。此时，测定直至集电板间电压达到V1、V2所需要的放电时间t1、t2，使用下述式(1)求出电容。通过所得到的电容除以电容器用电极所含有的多孔碳材料的质量而计算出质量基准电容(F/g)。另外，在将集电板间电压升高至2.5V的状态下，在频率0.1Hz～20kHz的范围内以10mV的电压振幅测定交流阻抗。需要说明的是，对于用于计算电容的电压测定和交流阻抗的测定而言，在测定温度25℃和-30℃这两种条件下进行测定。
式(1) 电容(mAh)＝(t2-t1)×充电电流(mA)
将在25℃的条件下求出的电容和交流阻抗示于表2，将在-30℃的条件下求出的电容和交流阻抗示于表3。对于例6和例7的双电层电容器而言，确认了常温下的电容的增大以及交流阻抗的减小。另外，对于例6和例7的双电层电容器而言，关于低温下的交流阻抗，与使用进行了气体活化处理的多孔碳材料的例8和例9的双电层电容器相比，表现出充分小的值，可以确认作为双电层电容器表现出良好的特性。另外，对于未进行活化处理、未使用无机氧化物粒子制造多孔碳材料的例10的电容器而言，与例6和例7相比，电容较低，交流阻抗较高。
表2
| 电容(F/g) | 交流阻抗(Ω) | |
| 例6 | 31.8 | 1.00 |
| 例7 | 33.8 | 1.09 |
| 例8 | 28.5 | 1.29 |
| 例9 | 30.2 | 1.07 |
| 例10 | 27.2 | 3.94 |
表3
| 电容(F/g) | 交流阻抗(Ω) | |
| 例6 | 29.0 | 5.67 |
| 例7 | 28.7 | 6.11 |
| 例8 | 28.2 | 7.93 |
| 例9 | 30.1 | 6.29 |
| 例10 | 9.5 | 13.28 |
3.多孔碳材料的制造(其2)
例11～17
以市售α-SiC作为原料，混合SiO2微粒，然后在氯气气氛下进行热处理，将由此合成的例11～例17的多孔碳材料的特性示于以下。
使用α-SiC(高纯度化学制、粒径3μm～4μm)作为SiC原料。作为SiO2原料，使用气相法二氧化硅微粒(日本AEROSIL公司制造、AEROSIL(注册商标)380、AEROSIL(注册商标)200、AEROSIL(注册商标)50)。需要说明的是，基于AEROSIL(注册商标)的编号表示粒子的比表面积。将各粒径换算成球形粒子时，如表4所示。
表4
相对于SiC，将SiO2设定为2.5重量％、5重量％和10重量％中任一者，通过以纯水作为介质的湿式混合而进行10分钟以上混合，然后在100℃下进行干燥，将所得到的混合物作为SiC/SiO2混合原料。另外，作为SiO2，使用粒径为50nm、14nm和7nm中任一者的SiO2。
在氯气气氛下在900℃、1000℃和1100℃中任一者的温度下将上述SiC/SiO2混合原料进行2小时加热处理。将0.1g所得到的多孔碳材料在200℃下进行真空干燥，利用氮气吸附装置(QuantaChrome公司制造NOVA1200)进行评价，从而得到氮气吸附等温线。由所得到的氮气吸附等温线利用BET法和QSDFT法计算出多孔碳材料的比表面积和
以下的孔体积。另外，将多孔碳材料在600℃下在大气中进行加热处理直至完全燃烧除去碳，回收在氯气气氛下的加热处理中残留的SiO2并测定重量，计算出原料中所含有的SiO2的残留率。
在表5中示出了例11～例17的多孔碳材料的氯气气氛下的处理温度、SiO2的粒径和SiO2的混合量、以及SiO2残留率、比表面积和
以下的孔体积。另外，作为比较，将未混合SiO2的情况示于例18。
表5
由表5可以确认，即使在将α-SiC作为原料、混合了二氧化硅微粒的情况下，在不进行活化处理工序的情况下，通过在氯气气氛下的加热处理工序这一个工序，也可以得到孔体积大的多孔碳材料。
＜SiO2粒子尺寸的效果＞
在例11～例13中，对SiC/SiO2混合原料的SiO2粒径对孔特性产生的影响进行了评价。氯气气氛气体处理温度为1000℃，固定为3小时，使混合SiO2的粒径以50nm、14nm和7nm中任一者进行三个水平变化。
＜处理温度的效果＞
在例11、14和15中，对SiC/SiO2混合原料的氯气气氛下的处理温度对孔特性产生的影响进行了评价。将氯气气氛气体处理温度设定为900℃、1000℃和1100℃中任一者，将处理时间设定为3小时，将混合SiO2的粒径固定为14nm，将SiO2混合量固定为5重量％。
＜SiO2混合量的效果＞
在例11、16和17中，对SiC/SiO2混合原料的SiO2混合量对孔特性产生的影响进行了评价。将氯气气氛气体处理温度设定为1000℃，将处理时间设定为3小时，将混合SiO2的粒径固定为14nm，使SiO2混合量变化为2.5重量％、5重量％和10重量％中任一者。
由表5可以确认以下事项。
·混合SiO2的粒径为14nm的情况下，比表面积达到最大。认为在粒径过大的情况下，粒子的接触位点变少，因此反应难以进行，孔量的增大被抑制。另外，认为在粒径过小的情况下，在反应前进行SiO2粒子的烧结，具有与碳的接触位点减少、在表面上形成的SiO2阻止与氯气的反应等效果。
·处理温度不是1000℃以上时，不能确认到比表面积、孔量的增大。
·SiO2混合量具有最佳值，在本次的研究中，5重量％是适当的。认为原因在于，在混合量过多的情况下，存在对反应没有贡献的SiO2粒子，残留大量对比表面积没有贡献的SiO2粒子。另外，认为在SiO2少的情况下，由于运送接触量少，因此比表面积、孔体积未增大。
4.使用了多孔碳材料的双电层电容器的电容和交流阻抗的评价(其2)
例19
除了使用例15的多孔碳材料以外，以与例6同样的方式，制作了例19的双电层电容器。将在25℃的条件下求出的电容和交流阻抗示于表6。对于例19的双电层电容器而言，确认了常温下的电容的增大和交流阻抗的减小，并且可以确认作为双电层电容器表现出良好的特性。
表6
| 电容(F/g) | 交流阻抗(Ω) | |
| 例19 | 30.0 | 1.02 |
参照特定的方式详细地说明了本发明，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变更和修正，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。
Claims (11)
1.一种多孔碳材料的制造方法，其包含以下工序：在氯气气氛下对包含无机碳化物粒子和无机氧化物粒子的混合物进行加热处理，
所述无机氧化物粒子的平均粒径小于20nm。
2.如权利要求1所述的多孔碳材料的制造方法，其中，所述无机氧化物粒子的平均粒径小于15nm。
3.如权利要求1所述的多孔碳材料的制造方法，其中，所述无机氧化物粒子的平均粒径大于8nm。
4.如权利要求1～权利要求3中任一项所述的多孔碳材料的制造方法，其中，所述加热处理在1000℃以上进行。
5.如权利要求1～权利要求3中任一项所述的多孔碳材料的制造方法，其中，所述加热处理在1000℃以上且1300℃以下进行。
6.如权利要求1～权利要求3中任一项所述的多孔碳材料的制造方法，其中，所述无机碳化物为SiC，所述无机氧化物为SiO2。
7.如权利要求1～权利要求3中任一项所述的多孔碳材料的制造方法，其中，所述无机碳化物为SiC，所述无机氧化物为非晶SiO2。
8.如权利要求6所述的多孔碳材料的制造方法，其中，所述SiC的粒径为5μm以下。
9.如权利要求6所述的多孔碳材料的制造方法，其中，所述SiC的晶体结构为β型，所述SiC的由氮气吸附等温线利用BET法计算出的比表面积为10m2/g以上。
10.如权利要求1～权利要求3中任一项所述的多孔碳材料的制造方法，其中，相对于所述混合物中的所述无机碳化物和所述无机氧化物的物质的量的合计，所述混合物以2摩尔％以上且12摩尔％以下的比例包含所述无机氧化物。
11.如权利要求1～权利要求3中任一项所述的多孔碳材料的制造方法，其中，相对于所述混合物中的所述无机碳化物和所述无机氧化物的物质的量的合计，所述混合物以3摩尔％以上且8摩尔％以下的比例包含所述无机氧化物。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5965483A (en) * | 1993-10-25 | 1999-10-12 | Westvaco Corporation | Highly microporous carbons and process of manufacture |
| CN1483212A (zh) * | 2000-11-09 | 2004-03-17 | FOC�����ϱ���ʯ�Ͳ�ҵ��˾ | 超级电容器及其制造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US6579833B1 (en) * | 1999-09-01 | 2003-06-17 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Process for converting a metal carbide to carbon by etching in halogens |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5965483A (en) * | 1993-10-25 | 1999-10-12 | Westvaco Corporation | Highly microporous carbons and process of manufacture |
| CN1483212A (zh) * | 2000-11-09 | 2004-03-17 | FOC�����ϱ���ʯ�Ͳ�ҵ��˾ | 超级电容器及其制造方法 |
| WO2005118471A1 (en) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Tartu Tehnoloogiad OÜ | A method of making the porous carbon material and porous carbon materials produced by the method |
| CN104507861A (zh) * | 2012-07-27 | 2015-04-08 | 韩化石油化学株式会社 | 多孔碳及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CDC法制备纳米多孔碳研究进展;段力群等;《无机材料学报》;20130812;第28卷(第10期);1051-1056 * |
| 一种新型碳材料――碳化物衍生碳的研究进展;张瑞军等;《燕山大学学报》;20110731;第35卷(第04期);283-289 * |
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