JP2000195759A - 電気二重層コンデンサ―用電解液 - Google Patents
電気二重層コンデンサ―用電解液Info
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- layer capacitor
- electrolytic solution
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きい電気容量と小さな内部抵抗を併せ持っ
た電気二重層コンデンサーを与える電解液を提供する。 【解決手段】 電解質として、カチオン部が下記式
（Ｉ） 【化１】［ＲＲ’Ｒ’’Ｓ＋］ （Ｉ） （ここで、Ｒ、Ｒ’及びＲ’’は、炭素数１〜６個のア
ルキル基を示す）で表されるところのスルホニウム塩が
使用される電気二重層コンデンサー用電解液。
た電気二重層コンデンサーを与える電解液を提供する。 【解決手段】 電解質として、カチオン部が下記式
（Ｉ） 【化１】［ＲＲ’Ｒ’’Ｓ＋］ （Ｉ） （ここで、Ｒ、Ｒ’及びＲ’’は、炭素数１〜６個のア
ルキル基を示す）で表されるところのスルホニウム塩が
使用される電気二重層コンデンサー用電解液。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気二重層コンデ
ンサー用電解液に関する。
ンサー用電解液に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層コンデンサーは、パソコン及
びビデオ等の家電製品のバックアップ電源等として使用
されている。電気二重層コンデンサーは、カドミウム又
は鉛等の有害物質、及びリチウム又は水素等の発火の危
険性がある物質を含まず、更には充放電を繰り返しても
性能の劣化が少ないことから、環境・安全性・製品寿命
の面で二次電池に比べて優れている。
びビデオ等の家電製品のバックアップ電源等として使用
されている。電気二重層コンデンサーは、カドミウム又
は鉛等の有害物質、及びリチウム又は水素等の発火の危
険性がある物質を含まず、更には充放電を繰り返しても
性能の劣化が少ないことから、環境・安全性・製品寿命
の面で二次電池に比べて優れている。
【０００３】しかし、現在使用されている電気二重層コ
ンデンサーの性能は十分とは言えず、更なる性状の向上
が望まれている。
ンデンサーの性能は十分とは言えず、更なる性状の向上
が望まれている。
【０００４】電気二重層コンデンサーの電解液には、水
溶液系（30〜50％H２SO４水溶液等）のものと非水溶液
系（有機溶媒系）のものが知られており、非水溶液系の
有機溶媒電解液は、水溶液電解液に比較して耐電圧が高
いという利点がある。しかし、有機溶媒電解液は電気伝
導度が低いために、電気二重層コンデンサーとしては内
部抵抗が大きく、かつ容量が不十分であり、コンデンサ
ーとしての性能は不十分であった。
溶液系（30〜50％H２SO４水溶液等）のものと非水溶液
系（有機溶媒系）のものが知られており、非水溶液系の
有機溶媒電解液は、水溶液電解液に比較して耐電圧が高
いという利点がある。しかし、有機溶媒電解液は電気伝
導度が低いために、電気二重層コンデンサーとしては内
部抵抗が大きく、かつ容量が不十分であり、コンデンサ
ーとしての性能は不十分であった。
【０００５】従って、電気伝導度を高くするために、有
機溶媒電解液の電解質として、ホウフッ化四級アンモニ
ウム、六フッ化リン酸四級アンモニウム、トリフルオロ
メチル硫酸四級アンモニウム、過塩素酸四級アンモニウ
ム等の四級アンモニウム塩が一般的に使用されている。
機溶媒電解液の電解質として、ホウフッ化四級アンモニ
ウム、六フッ化リン酸四級アンモニウム、トリフルオロ
メチル硫酸四級アンモニウム、過塩素酸四級アンモニウ
ム等の四級アンモニウム塩が一般的に使用されている。
【０００６】また、有機溶媒電解液の溶媒としては、沸
点が高くかつ融点が低い故に、プロピレンカーボネート
が最も一般的に使用されている。しかし、プロピレンカ
ーボネートの溶解力は十分とは言えず、また粘度も特に
低温において高い。従って、その対策としてジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカー
ボネート、γ‐ブチロラクトン、ジメチルホルムアミ
ド、ジメトキシエタン、アセトニトリル等を混合して用
いることもある。
点が高くかつ融点が低い故に、プロピレンカーボネート
が最も一般的に使用されている。しかし、プロピレンカ
ーボネートの溶解力は十分とは言えず、また粘度も特に
低温において高い。従って、その対策としてジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカー
ボネート、γ‐ブチロラクトン、ジメチルホルムアミ
ド、ジメトキシエタン、アセトニトリル等を混合して用
いることもある。
【０００７】電気二重層コンデンサーは、電解コンデン
サーとは異なり、電気容量の大きさは電解質のイオンの
大きさに大きく影響される。それは、電気二重層コンデ
ンサーは電極表面で形成される電気二重層によって電気
を貯えるためである。即ち、電極である活性炭の細孔へ
侵入するイオンの量が重要であり、この侵入し得るイオ
ンの量はイオンの大きさに支配されるからである。従っ
て、電気容量の大きな電気二重層コンデンサーを得るた
めには、小さなイオンから成る電解質を用いなければな
らない。
サーとは異なり、電気容量の大きさは電解質のイオンの
大きさに大きく影響される。それは、電気二重層コンデ
ンサーは電極表面で形成される電気二重層によって電気
を貯えるためである。即ち、電極である活性炭の細孔へ
侵入するイオンの量が重要であり、この侵入し得るイオ
ンの量はイオンの大きさに支配されるからである。従っ
て、電気容量の大きな電気二重層コンデンサーを得るた
めには、小さなイオンから成る電解質を用いなければな
らない。
【０００８】上記の第四級アンモニウム塩でも、Ｎに結
合しているアルキル基を小さくすればイオンは小さくな
り、電気容量は大きくなると考えられていた。しかし、
実際は、アルキル基を小さくすると、プロピレンカーボ
ネート等の溶媒への溶解度が小さくなり、電気伝導度が
不十分となってしまう弊害が生じる。従って、四級アン
モニウム塩電解質では、十分に大きい電気容量と小さな
内部抵抗を併せ持った電気二重層コンデンサーを与える
電解液を得ることはできなかった。
合しているアルキル基を小さくすればイオンは小さくな
り、電気容量は大きくなると考えられていた。しかし、
実際は、アルキル基を小さくすると、プロピレンカーボ
ネート等の溶媒への溶解度が小さくなり、電気伝導度が
不十分となってしまう弊害が生じる。従って、四級アン
モニウム塩電解質では、十分に大きい電気容量と小さな
内部抵抗を併せ持った電気二重層コンデンサーを与える
電解液を得ることはできなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、大きい電気
容量と小さな内部抵抗を併せ持った電気二重層コンデン
サーを与える電解液を提供することを目的とする。
容量と小さな内部抵抗を併せ持った電気二重層コンデン
サーを与える電解液を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】特開平2-46714号公報に
は、スルホニウム塩を溶質として使用する電界コンデン
サー用電解液が開示されている。その詳細な説明には、
電解質のカチオン部として、トリメチルスルホニウム、
トリエチルスルホニウム、トリプロピルスルホニウム、
トリブチルスルホニウム等の多数のスルホニウムイオン
が挙げられており、かつ該カチオン部と結合するアニオ
ン成分として、カルボン酸及びフェノール類；ホウ酸、
リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、炭酸、ケイ酸及びそれ
らの誘導体；ピクリン酸及びスルホン酸；硝酸、硫酸、
亜硫酸、チオシアン酸及びそれらの誘導体；ハロゲン原
子を含む非常に強い酸が挙げられている。従って、該カ
チオン部とアニオン部とを組合せれば、非常に多数の電
解質が開示されていることになる。しかし、具体的に開
示されている電解質は、実施例に記載のマレイン酸モノ
トリメチルスルホニウム、フタル酸モノトリメチルスル
ホニウム、マレイン酸モノ（メチルテトラメチレンスル
ホニウム）のカルボン酸ハーフエステル系電解質、及び
ホウフッ化水素酸トリメチルスルホニウムのみである。
現実の製品としても、電解コンデンサー用電解液の電解
質としてはマレイン酸モノトリメチルスルホニウム、フ
タル酸モノトリメチルスルホニウム等のカルボン酸ハー
フエステル系電解質が存在しているのみであり、該公報
に記載された他の多くの組み合わせからなる電解質は使
用されていない。また、これらのカルボン酸ハーフエス
テル系の電解質は、電気二重層コンデンサー用電解液の
電解質として使用するには電気伝導度が低く、従って、
従来から、電解コンデンサー用電解液を電気二重層コン
デンサー用電解液に転用するという考えは当業者におい
て存在していない。該公報の実施例６では、電解質とし
てホウフッ化水素酸トリメチルスルホニウムをアルミ電
解コンデンサーに使用し得ることが開示されている。し
かし、現実には、ホウフッ化水素酸がアルミニウム電極
を腐蝕して使用できない。
は、スルホニウム塩を溶質として使用する電界コンデン
サー用電解液が開示されている。その詳細な説明には、
電解質のカチオン部として、トリメチルスルホニウム、
トリエチルスルホニウム、トリプロピルスルホニウム、
トリブチルスルホニウム等の多数のスルホニウムイオン
が挙げられており、かつ該カチオン部と結合するアニオ
ン成分として、カルボン酸及びフェノール類；ホウ酸、
リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、炭酸、ケイ酸及びそれ
らの誘導体；ピクリン酸及びスルホン酸；硝酸、硫酸、
亜硫酸、チオシアン酸及びそれらの誘導体；ハロゲン原
子を含む非常に強い酸が挙げられている。従って、該カ
チオン部とアニオン部とを組合せれば、非常に多数の電
解質が開示されていることになる。しかし、具体的に開
示されている電解質は、実施例に記載のマレイン酸モノ
トリメチルスルホニウム、フタル酸モノトリメチルスル
ホニウム、マレイン酸モノ（メチルテトラメチレンスル
ホニウム）のカルボン酸ハーフエステル系電解質、及び
ホウフッ化水素酸トリメチルスルホニウムのみである。
現実の製品としても、電解コンデンサー用電解液の電解
質としてはマレイン酸モノトリメチルスルホニウム、フ
タル酸モノトリメチルスルホニウム等のカルボン酸ハー
フエステル系電解質が存在しているのみであり、該公報
に記載された他の多くの組み合わせからなる電解質は使
用されていない。また、これらのカルボン酸ハーフエス
テル系の電解質は、電気二重層コンデンサー用電解液の
電解質として使用するには電気伝導度が低く、従って、
従来から、電解コンデンサー用電解液を電気二重層コン
デンサー用電解液に転用するという考えは当業者におい
て存在していない。該公報の実施例６では、電解質とし
てホウフッ化水素酸トリメチルスルホニウムをアルミ電
解コンデンサーに使用し得ることが開示されている。し
かし、現実には、ホウフッ化水素酸がアルミニウム電極
を腐蝕して使用できない。
【００１１】特開平2-56914号公報には、電気二重層コ
ンデンサーにおいて、電解質として、シクロヘキシル基
又はシクロペンチル基の少なくともどちらか一方を１個
以上結合した第３級スルホニウム塩を開示している。し
かし、該スルホニウム塩では、高い電気伝導度を持つ電
気二重層コンデンサーを得ることはできない。
ンデンサーにおいて、電解質として、シクロヘキシル基
又はシクロペンチル基の少なくともどちらか一方を１個
以上結合した第３級スルホニウム塩を開示している。し
かし、該スルホニウム塩では、高い電気伝導度を持つ電
気二重層コンデンサーを得ることはできない。
【００１２】本発明者らは、電解質の分子構造及び電気
容量と溶解性との関係、とりわけ、各種オニウム塩の溶
解性及び電気容量に着目し、種々の検討を行った。その
結果、下記所定のスルホニウム塩が、有機溶媒電解液の
溶媒に対して高い溶解度を示し、従って、高い電気伝導
度を示し、かつ高い電気容量を示すことを見出し、本発
明を完成するに至った。
容量と溶解性との関係、とりわけ、各種オニウム塩の溶
解性及び電気容量に着目し、種々の検討を行った。その
結果、下記所定のスルホニウム塩が、有機溶媒電解液の
溶媒に対して高い溶解度を示し、従って、高い電気伝導
度を示し、かつ高い電気容量を示すことを見出し、本発
明を完成するに至った。
【００１３】即ち、本発明は、（１）電解質として、カ
チオン部が下記式（Ｉ）
チオン部が下記式（Ｉ）
【化２】［ＲＲ’Ｒ’’Ｓ＋］ （Ｉ） （ここで、Ｒ、Ｒ’及びＲ’’は、炭素数１〜６個のア
ルキル基を示す）で表されるところのスルホニウム塩が
使用される電気二重層コンデンサー用電解液である。好
ましい態様として、（２）Ｒ、Ｒ’及びＲ’’が、炭素
数１〜３個の直鎖アルキル基であるところの上記（１）
記載の電気二重層コンデンサー用電解液、（３）アニオ
ン部が、ＢＦ４ −、ＰＦ６ −、ＣＦ３ＳＯ３ −、ＣｌＯ
４ −及びＳｉＦ６ ２−から成る群から選ばれるところの
上記（１）又は（２）記載の電気二重層コンデンサー用
電解液、（４）電解質の濃度が、０．２〜２．５モル／
リットルであるところの上記（１）〜（３）のいずれか
一つに記載の電気二重層コンデンサー用電解液、（５）
電解質の濃度が、０．５〜１．５モル／リットルである
ところの上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の電
気二重層コンデンサー用電解液、（６）溶媒として、有
機溶媒を使用するところの上記（１）〜（５）のいずれ
か一つに記載の電気二重層コンデンサー用電解液、
（７）有機溶媒が、プロピレンカーボネート、エチレン
カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボ
ネート、エチルメチルカーボネート、γ‐ブチロラクト
ン、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、スルホ
ラン及びアセトニトリルから成る群から選ばれる一つ又
はそれ以上の溶媒であるところの上記（６）記載の電気
二重層コンデンサー用電解液（８）水分含有量が、２０
重量ppm以下であるところの上記（１）〜（７）のいず
れか一つに記載の電気二重層コンデンサー用電解液、
（９）水分含有量が、１５重量ppm以下であるところの
上記（１）〜（７）のいずれか一つに記載の電気二重層
コンデンサー用電解液を挙げることができる。
ルキル基を示す）で表されるところのスルホニウム塩が
使用される電気二重層コンデンサー用電解液である。好
ましい態様として、（２）Ｒ、Ｒ’及びＲ’’が、炭素
数１〜３個の直鎖アルキル基であるところの上記（１）
記載の電気二重層コンデンサー用電解液、（３）アニオ
ン部が、ＢＦ４ −、ＰＦ６ −、ＣＦ３ＳＯ３ −、ＣｌＯ
４ −及びＳｉＦ６ ２−から成る群から選ばれるところの
上記（１）又は（２）記載の電気二重層コンデンサー用
電解液、（４）電解質の濃度が、０．２〜２．５モル／
リットルであるところの上記（１）〜（３）のいずれか
一つに記載の電気二重層コンデンサー用電解液、（５）
電解質の濃度が、０．５〜１．５モル／リットルである
ところの上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の電
気二重層コンデンサー用電解液、（６）溶媒として、有
機溶媒を使用するところの上記（１）〜（５）のいずれ
か一つに記載の電気二重層コンデンサー用電解液、
（７）有機溶媒が、プロピレンカーボネート、エチレン
カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボ
ネート、エチルメチルカーボネート、γ‐ブチロラクト
ン、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、スルホ
ラン及びアセトニトリルから成る群から選ばれる一つ又
はそれ以上の溶媒であるところの上記（６）記載の電気
二重層コンデンサー用電解液（８）水分含有量が、２０
重量ppm以下であるところの上記（１）〜（７）のいず
れか一つに記載の電気二重層コンデンサー用電解液、
（９）水分含有量が、１５重量ppm以下であるところの
上記（１）〜（７）のいずれか一つに記載の電気二重層
コンデンサー用電解液を挙げることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の電気二重層コンデンサー
用電解液において、電解質として使用されるスルホニウ
ム塩は、カチオン部が下記式（Ｉ）
用電解液において、電解質として使用されるスルホニウ
ム塩は、カチオン部が下記式（Ｉ）
【００１５】
【化３】［ＲＲ’Ｒ’’Ｓ＋］ （Ｉ） によって示されるものである。Ｒ、Ｒ’及びＲ’’は、
炭素数１〜６個のアルキル基、好ましくは炭素数１〜３
個の直鎖アルキル基である。Ｒ、Ｒ’及びＲ’’は、同
一であっても異なっていてもよい。全てが同一であると
ころのトリメチルスルホニウム、トリエチルスルホニウ
ム又はトリｎ‐プロピルスルホニウムが特に好ましい。
炭素数１〜６個のアルキル基、好ましくは炭素数１〜３
個の直鎖アルキル基である。Ｒ、Ｒ’及びＲ’’は、同
一であっても異なっていてもよい。全てが同一であると
ころのトリメチルスルホニウム、トリエチルスルホニウ
ム又はトリｎ‐プロピルスルホニウムが特に好ましい。
【００１６】電解質のアニオン部は好ましくは、ＢＦ４
−、ＰＦ６ −、ＣＦ３ＳＯ３ −、ＣｌＯ４ −及びＳｉＦ
６ ２−から成る群から選ばれる。ＢＦ４ −、ＰＦ６ −が
電気伝導度及び安定性の面からより好ましい。
−、ＰＦ６ −、ＣＦ３ＳＯ３ −、ＣｌＯ４ −及びＳｉＦ
６ ２−から成る群から選ばれる。ＢＦ４ −、ＰＦ６ −が
電気伝導度及び安定性の面からより好ましい。
【００１７】該電解質を溶解する溶媒としては、有機溶
媒が使用され、好ましくはプロピレンカーボネート、エ
チレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチル
カーボネート及びエチルメチルカーボネート等のカーボ
ネート系溶媒、並びにγ‐ブチロラクトン、ジメチルホ
ルムアミド、ジメトキシエタン、スルホラン及びアセト
ニトリル等の非プロトン系極性溶媒から成る群から選ば
れる一つ又はそれ以上の溶媒が使用される。とりわけ、
プロピレンカーボネート、γ‐ブチロラクトン又はスル
ホランが好ましい。
媒が使用され、好ましくはプロピレンカーボネート、エ
チレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチル
カーボネート及びエチルメチルカーボネート等のカーボ
ネート系溶媒、並びにγ‐ブチロラクトン、ジメチルホ
ルムアミド、ジメトキシエタン、スルホラン及びアセト
ニトリル等の非プロトン系極性溶媒から成る群から選ば
れる一つ又はそれ以上の溶媒が使用される。とりわけ、
プロピレンカーボネート、γ‐ブチロラクトン又はスル
ホランが好ましい。
【００１８】本発明の電気二重層コンデンサー用電解液
において、電解質の濃度は、上限が好ましくは２．５モ
ル／リットル、特に好ましくは１．５モル／リットルで
あり、下限が好ましくは０．２モル／リットル、特に好
ましくは０．５モル／リットルである。上記上限を超え
ては、粘度が大きくなり過ぎるためコンデンサー製造の
際に電極が十分に濡れなくなり、上記下限未満では、電
気伝導度が低くなってしまう。
において、電解質の濃度は、上限が好ましくは２．５モ
ル／リットル、特に好ましくは１．５モル／リットルで
あり、下限が好ましくは０．２モル／リットル、特に好
ましくは０．５モル／リットルである。上記上限を超え
ては、粘度が大きくなり過ぎるためコンデンサー製造の
際に電極が十分に濡れなくなり、上記下限未満では、電
気伝導度が低くなってしまう。
【００１９】本発明の電気二重層コンデンサー用電解液
において、電解液中の水分量は、上限が好ましくは２０
重量ppm、より好ましくは１５重量ppmである。上記上限
を超えれば、コンデンサーの容量が小さくなるため好ま
しくない。
において、電解液中の水分量は、上限が好ましくは２０
重量ppm、より好ましくは１５重量ppmである。上記上限
を超えれば、コンデンサーの容量が小さくなるため好ま
しくない。
【００２０】以下、本発明を実施例により更に詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例により限定されるもの
ではない。
明するが、本発明はこれら実施例により限定されるもの
ではない。
【００２１】
【実施例】実施例及び比較例において使用した各物質は
下記の通りである。 ＜電解質＞ ・トリメチルスルホニウムテトラフルオロボーレート
（Ｍｅ３ＳＢＦ４） ・トリエチルスルホニウムテトラフルオロボーレート
（Ｅｔ３ＳＢＦ４） ・トリｎ‐プロピルスルホニウムテトラフルオロボーレ
ート（Ｐｒ３ＳＢＦ４） ・トリエチルスルホニウムヘキサフルオロホスフェイト
（Ｅｔ３ＳＰＦ６） ＜比較電解質＞ ・テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボーレート
（Ｅｔ４ＮＢＦ４） ・トリオクチルスルホニウムテトラフルオロボーレート
（Ｏｃ３ＳＢＦ４） ＜溶媒＞ ・プロピレンカーボネート（蒸留により水分含有量を１
０重量ppm以下としたものを使用した。）
下記の通りである。 ＜電解質＞ ・トリメチルスルホニウムテトラフルオロボーレート
（Ｍｅ３ＳＢＦ４） ・トリエチルスルホニウムテトラフルオロボーレート
（Ｅｔ３ＳＢＦ４） ・トリｎ‐プロピルスルホニウムテトラフルオロボーレ
ート（Ｐｒ３ＳＢＦ４） ・トリエチルスルホニウムヘキサフルオロホスフェイト
（Ｅｔ３ＳＰＦ６） ＜比較電解質＞ ・テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボーレート
（Ｅｔ４ＮＢＦ４） ・トリオクチルスルホニウムテトラフルオロボーレート
（Ｏｃ３ＳＢＦ４） ＜溶媒＞ ・プロピレンカーボネート（蒸留により水分含有量を１
０重量ppm以下としたものを使用した。）
【００２２】
【実施例１〜８及び比較例１〜４】各物質を表１に示す
量（モル／リットル）で配合した。電気伝導度は、電気
伝導度測定計及び白金黒電極を備えたセルを使用して、
２５℃において測定した。
量（モル／リットル）で配合した。電気伝導度は、電気
伝導度測定計及び白金黒電極を備えたセルを使用して、
２５℃において測定した。
【００２３】水分含有量は、電量滴定式水分測定装置を
使用して、カールフィッシャー法により定量した。
使用して、カールフィッシャー法により定量した。
【００２４】実施例１及び８並びに比較例1及び４につ
いては、コンデンサー評価（電気容量の測定）をも実施
した。該評価はコイン型電気二重層コンデンサー（直径
18.4ｍｍ、厚み2.0ｍｍ）を試作して実施した。該コイ
ン型電気二重層コンデンサーは下記のようにして組み立
てた。まず、高純度活性炭粉末（ＢＥＴ比表面積1700m
２/g、強熱残渣灰分0.3％）を、バインダーとしてポリ
テトラフルオロエチレンを使用してシート状に成形した
後、直径10mm及び厚さ0.60mmに打ち抜いた。これを300
℃で3時間真空乾燥を行って活性炭電極として用いた。
次に、集電体を兼ねたステンレス製キャップ及びケース
に上記で得た活性炭電極を収容した後、電解液を十分に
含浸させた。次いで、ポリプロピレン製不織布セパレー
ターを両極間に挟み、ポリプロピレン製パッキングを用
いてかしめ封口した。これらの操作は全てドライボック
ス中で行った。
いては、コンデンサー評価（電気容量の測定）をも実施
した。該評価はコイン型電気二重層コンデンサー（直径
18.4ｍｍ、厚み2.0ｍｍ）を試作して実施した。該コイ
ン型電気二重層コンデンサーは下記のようにして組み立
てた。まず、高純度活性炭粉末（ＢＥＴ比表面積1700m
２/g、強熱残渣灰分0.3％）を、バインダーとしてポリ
テトラフルオロエチレンを使用してシート状に成形した
後、直径10mm及び厚さ0.60mmに打ち抜いた。これを300
℃で3時間真空乾燥を行って活性炭電極として用いた。
次に、集電体を兼ねたステンレス製キャップ及びケース
に上記で得た活性炭電極を収容した後、電解液を十分に
含浸させた。次いで、ポリプロピレン製不織布セパレー
ターを両極間に挟み、ポリプロピレン製パッキングを用
いてかしめ封口した。これらの操作は全てドライボック
ス中で行った。
【００２５】電気容量は、2.8Vで1時間定電圧充電した
後、電流1mAにおいて1Vまで放電した時の圧力勾配によ
り算定した。結果を表１に示す。
後、電流1mAにおいて1Vまで放電した時の圧力勾配によ
り算定した。結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】実施例１〜４は、電解質としてトリエチル
スルホニウムテトラフルオロボーレートを使用して、そ
の濃度を変えたものである。濃度が増加すると電気伝導
度が増加する。なお、水分量が増加するのは、電解質に
付着した水によるものである。実施例５〜７は、電解質
として夫々、トリメチルスルホニウムテトラフルオロボ
ーレート、トリｎ‐プロピルスルホニウムテトラフルオ
ロボーレート及びトリエチルスルホニウムヘキサフルオ
ロホスフェイトを使用したものである。いずれも良好な
電気伝導度を示した。実施例８は、電解液に含まれる水
分量が25重量ppmと実施例１と比較して多いものであ
る。電気伝導度は殆ど変化せず良好であった。
スルホニウムテトラフルオロボーレートを使用して、そ
の濃度を変えたものである。濃度が増加すると電気伝導
度が増加する。なお、水分量が増加するのは、電解質に
付着した水によるものである。実施例５〜７は、電解質
として夫々、トリメチルスルホニウムテトラフルオロボ
ーレート、トリｎ‐プロピルスルホニウムテトラフルオ
ロボーレート及びトリエチルスルホニウムヘキサフルオ
ロホスフェイトを使用したものである。いずれも良好な
電気伝導度を示した。実施例８は、電解液に含まれる水
分量が25重量ppmと実施例１と比較して多いものであ
る。電気伝導度は殆ど変化せず良好であった。
【００２８】比較例１〜３は、電解質としてテトラエチ
ルアンモニウムテトラフルオロボーレートを使用したも
のである。比較例1及び２は、対応する実施例１及び２
と夫々比較して電気伝導度は低いものであった。比較例
３は、電解質が溶媒に完全には溶解せず電気伝導度の測
定ができなかった。比較例４は、電解質として炭素数が
本発明の範囲を超えるところのトリオクチルスルホニウ
ムテトラフルオロボーレートを使用したものである。実
施例1と比較して、電気伝導度は著しく低下した。
ルアンモニウムテトラフルオロボーレートを使用したも
のである。比較例1及び２は、対応する実施例１及び２
と夫々比較して電気伝導度は低いものであった。比較例
３は、電解質が溶媒に完全には溶解せず電気伝導度の測
定ができなかった。比較例４は、電解質として炭素数が
本発明の範囲を超えるところのトリオクチルスルホニウ
ムテトラフルオロボーレートを使用したものである。実
施例1と比較して、電気伝導度は著しく低下した。
【００２９】また、実施例１及び８並びに比較例1及び
４については、電気容量の測定をも実施した。実施例１
に比べて比較例１は容量が大きく低下した。即ち、本発
明の電解質が従来使用されているテトラエチルアンモニ
ウムテトラフルオロボーレートに比較して非常に良好な
ものであることが分かった。また、比較例４の炭素数が
本発明の範囲を超えるものでは高い容量は得られない。
実施例８は、水分含有量が多いものである。実施例１に
比べると容量は多少低下したが十分に本発明の効果を達
成し得るものであった。電界液中の水分含有量は低いほ
うがより良好であることが分かった。
４については、電気容量の測定をも実施した。実施例１
に比べて比較例１は容量が大きく低下した。即ち、本発
明の電解質が従来使用されているテトラエチルアンモニ
ウムテトラフルオロボーレートに比較して非常に良好な
ものであることが分かった。また、比較例４の炭素数が
本発明の範囲を超えるものでは高い容量は得られない。
実施例８は、水分含有量が多いものである。実施例１に
比べると容量は多少低下したが十分に本発明の効果を達
成し得るものであった。電界液中の水分含有量は低いほ
うがより良好であることが分かった。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、大きい電気容量と小さな内部
抵抗を併せ持った電気二重層コンデンサーを与える電解
液を提供する。
抵抗を併せ持った電気二重層コンデンサーを与える電解
液を提供する。
Claims (6)
- 【請求項１】 電解質として、カチオン部が下記式
（Ｉ） 【化１】［ＲＲ’Ｒ’’Ｓ＋］ （Ｉ） （ここで、Ｒ、Ｒ’及びＲ’’は、炭素数１〜６個のア
ルキル基を示す）で表されるところのスルホニウム塩が
使用される電気二重層コンデンサー用電解液。 - 【請求項２】 Ｒ、Ｒ’及びＲ’’が、炭素数１〜３個
の直鎖アルキル基であるところの請求項１記載の電気二
重層コンデンサー用電解液。 - 【請求項３】 アニオン部が、ＢＦ４ −、ＰＦ６ −、Ｃ
Ｆ３ＳＯ３ −、ＣｌＯ ４ −及びＳｉＦ６ ２−から成る群
から選ばれるところの請求項１又は２記載の電気二重層
コンデンサー用電解液。 - 【請求項４】 電解質の濃度が、０．２〜２．５モル／
リットルであるところの請求項１〜３のいずれか一つに
記載の電気二重層コンデンサー用電解液。 - 【請求項５】 溶媒として、有機溶媒を使用するところ
の請求項１〜４のいずれか一つに記載の電気二重層コン
デンサー用電解液。 - 【請求項６】 水分含有量が、２０重量ppm以下であると
ころの請求項１〜５のいずれか一つに記載の電気二重層
コンデンサー用電解液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37473598A JP2000195759A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 電気二重層コンデンサ―用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37473598A JP2000195759A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 電気二重層コンデンサ―用電解液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000195759A true JP2000195759A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=18504344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37473598A Pending JP2000195759A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 電気二重層コンデンサ―用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000195759A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7978457B2 (en) | 2006-11-21 | 2011-07-12 | Panasonic Corporation | All-solid-state electric double layer capacitor |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37473598A patent/JP2000195759A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7978457B2 (en) | 2006-11-21 | 2011-07-12 | Panasonic Corporation | All-solid-state electric double layer capacitor |
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