JP2000049053A - 電気二重層キャパシタ - Google Patents
電気二重層キャパシタInfo
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Abstract
供すること。 【解決手段】 正極は、物理吸脱着を利用しうる炭素材
料から構成され、負極は、元素M(Mは、Al,Ba,
Be,Ca,K,Mg,Mn,Na,V,および希土類
元素のいずれかを含む)およびイオンMn+(Mn+は、
Al3+,Ba2+,Be2+,Ca2+,K+,Mg2+,Mn
2+,Na+,V2+,および希土類元素イオンのいずれか
を含む)を吸蔵する炭素材料から構成され、さらにイオ
ンMn+を含む電解質と有機溶媒からなる電解液を用い
て構成される。
Description
層キャパシタに関するものである。
て、小型、軽量な電気二重層キャパシタが用いられるよ
うになってきた。機器の小電力化によりバックアップ電
流が減少したことや、サイクル寿命が長いこと、使用温
度範囲が広いことなどの特徴から、電気二重層キャパシ
タの需要は、さらに高まってきている。
ャパシタには、高電圧、高エネルギー密度を得ることが
困難であるという問題がある。これは、耐電圧が低いこ
とに起因している。従来、電気二重層キャパシタには、
正極および負極に活性炭を用いていた。耐電圧は、水溶
液系電解液を用いた場合より、プロピレンカーボネート
(PC)やγ−ブチロラクトンなどの非水系電解液を用
いた場合の方が高いが、それでも高々2.5V程度に過
ぎない。電気二重層キャパシタの耐電圧は、正極の電位
によって規制されている。2.5Vを越える高電圧を加
えると、電解液が分解反応を起こしてしまうという問題
がある。
重層キャパシタを提供することにある。
キャパシタでは、正極は、物理吸脱着を利用しうる炭素
材料から構成され、負極は、元素M(Mは、Al,B
a,Be,Ca,K,Mg,Mn,Na,V,および希
土類元素のいずれかを含む)およびイオンMn+(Mn+
は、Al3+,Ba2+,Be2+,Ca2+,K+,Mg2+,
Mn2+,Na+,V2 +,および希土類元素イオンのいず
れかを含む)を吸蔵する炭素材料から構成され、さらに
前記イオンMn+を含む電解質と有機溶媒からなる電解
液を用いて構成される。
炭素材料は、黒鉛質材料を、それぞれ用いて構成され
る。
n+をドープして構成される。
説明する。
極、負極、電解液から構成されている。このうち、正極
は、物理吸脱着を利用する炭素材料(活性炭など)から
なっている。負極は、元素M(Mは、Al,Ba,B
e,Ca,K,Mg,Mn,Na,V,および希土類元
素のいずれかを含む)およびイオンMn+(Mn+は、A
13+,Ba2+,Be2+,Ca2+,K+,Mg2+,M
n2+,Na+,V2+,および希土類元素イオンのいずれ
かを含む)を吸蔵する炭素材料(難黒鉛化炭素、黒鉛な
ど)からなっている。電解液には、イオンMn+を含む
電解質(例えばKPF6など)と有機溶媒が用いられて
いる。
電すると、正極では活性炭による吸脱着が利用され、負
極ではイオンMn+の関わる電気化学反応が利用され
る。負極は、充放電中に電位がほとんど変化せず、ま
た、そのときの負極の電位は、活性炭を用いたときより
も卑であるため、耐電圧が上昇する。本発明におけるイ
オンMn+を用いると、負極の電位はM/Mn+の電位が
−1.0V(NHE)以下であり、従来に比べて0.5V
以上低下するため、耐電圧を3.0V以上に向上させる
ことができる。
極に使用し、KPF6、NaBF4を電解質、プロピレン
カーボネートを溶媒として用いて、2430コイン形の
電気二重層キャパシタを組み立てた。また、比較例とし
て、従来の正負両極に活性炭を使用した電気二重層キャ
パシタについても、同様に組み立てた。
測定し、静電容量、放電容量およびエネルギーを算出し
た。結果を表1に示す。
の電気二重層キャパシタでは2.5Vであったのに対し
て、本発明ではNo.1、No.2で、それぞれ、3.9
5V,3.85Vと上昇した。
負極は充放電中に電位がほとんど変化せず、その電位が
活性炭を負極に用いたときよりも卑であることから、耐
電圧を向上し、幅広い用途に適用することが可能な電気
二重層キャパシタを得ることができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 正極が、物理吸脱着を利用する炭素材料
から構成され、負極が、元素M(Mは、Al,Ba,B
e,Ca,X,Mg,Mn,Na,V,および希土類元
素のいずれかを含む)およびイオンMn+(Mn+は、A
13+,Ba2+,Be2+,Ca2+,K+,Mg2+,M
n2+,Na+,V2+,および希土類元素イオンのいずれ
かを含む)を吸蔵する炭素材料から構成され、さらに前
記イオンMn+を含む電解質と有機溶媒からなる電解液
を用いたことを特徴とする電気二重層キャパシタ。 - 【請求項2】 正極の前記炭素材料は、活性炭であるこ
とを特徴とする請求項1記載の電気二重層キャパシタ。 - 【請求項3】 負極の前記炭素材料は、黒鉛質材料であ
ることを特徴とする諸求項1または請求項2記載の電気
二重層キャパシタ。 - 【請求項4】 負極の前記炭素材料は、予めイオンMn
+がドープされていることを特徴とする請求項1または
請求項2記載の電気二重層キャパシタ。
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---|---|---|---|
JP22870898A JP2000049053A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 電気二重層キャパシタ |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2000049053A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006210817A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Tokuyama Corp | 電気化学キャパシタ用非水電解液 |
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-
1998
- 1998-07-28 JP JP22870898A patent/JP2000049053A/ja active Pending
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