JP2002158140A - 電気化学キャパシタ - Google Patents
電気化学キャパシタInfo
- Publication number
- JP2002158140A JP2002158140A JP2000352037A JP2000352037A JP2002158140A JP 2002158140 A JP2002158140 A JP 2002158140A JP 2000352037 A JP2000352037 A JP 2000352037A JP 2000352037 A JP2000352037 A JP 2000352037A JP 2002158140 A JP2002158140 A JP 2002158140A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- activated carbon
- capacitor
- electrochemical capacitor
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の電気二重層キャパシタより比容量値
が高く、しかも酸化ルテニウム微粒子を使用した疑似容
量によるキャパシタに比べて製造コストが安い大容量の
電気化学キャパシタを提供する。 【解決手段】 一対の電極と、この一対の電極間に介装
された多孔性のセパレータと、これらの電極およびセパ
レータに含浸させた電解液とを有する電気化学キャパシ
タにおいて、少なくとも一方の電極を構成する電極材料
として、チタンの酸化物もしくは水和酸化物またはこれ
らの水素化物の微粒子中に酸化還元可能な元素を含有さ
せたものを多孔質活性炭または活性炭繊維に担持させて
なる電極材料を用いる。
が高く、しかも酸化ルテニウム微粒子を使用した疑似容
量によるキャパシタに比べて製造コストが安い大容量の
電気化学キャパシタを提供する。 【解決手段】 一対の電極と、この一対の電極間に介装
された多孔性のセパレータと、これらの電極およびセパ
レータに含浸させた電解液とを有する電気化学キャパシ
タにおいて、少なくとも一方の電極を構成する電極材料
として、チタンの酸化物もしくは水和酸化物またはこれ
らの水素化物の微粒子中に酸化還元可能な元素を含有さ
せたものを多孔質活性炭または活性炭繊維に担持させて
なる電極材料を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気化学的な電
荷貯蔵現象を利用した電気化学キャパシタに関し、さら
に詳しくはその電極の改良技術に関する。
荷貯蔵現象を利用した電気化学キャパシタに関し、さら
に詳しくはその電極の改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気化学的な電荷貯蔵現象を利用した大
容量キャパシタの一つに例えば電気二重層キャパシタが
ある。電気二重層キャパシタは、二種の異なる物質の境
界面にできる電気二重層の電気蓄積作用を利用したもの
で、一般に、一対の分極性電極（正極および負極）と、
これらの電極に含浸させる電解液と、電極どうしを分離
させてその短絡を防止すべく、電解質が含浸され且つイ
オン透過性で電気絶縁性を有する多孔性のセパレータ
と、各電極に結合される集電体等で構成される。そし
て、例えばコイン型のものでは、金属ケース（缶）内
に、一対の電極と、その間に介装されたセパレータと、
電解液とを収容した上で、そのケースに電気絶縁性を有
するガスケットを介して金属蓋を装着することにより、
電解液が漏出しないように密封される。このような電気
二重層キャパシタは、電池と電解コンデンサの中間の特
性を有し、小型で大きな静電容量が得られることから、
近年、例えば小型電子機器のバックアップ電源等として
注目されている。
容量キャパシタの一つに例えば電気二重層キャパシタが
ある。電気二重層キャパシタは、二種の異なる物質の境
界面にできる電気二重層の電気蓄積作用を利用したもの
で、一般に、一対の分極性電極（正極および負極）と、
これらの電極に含浸させる電解液と、電極どうしを分離
させてその短絡を防止すべく、電解質が含浸され且つイ
オン透過性で電気絶縁性を有する多孔性のセパレータ
と、各電極に結合される集電体等で構成される。そし
て、例えばコイン型のものでは、金属ケース（缶）内
に、一対の電極と、その間に介装されたセパレータと、
電解液とを収容した上で、そのケースに電気絶縁性を有
するガスケットを介して金属蓋を装着することにより、
電解液が漏出しないように密封される。このような電気
二重層キャパシタは、電池と電解コンデンサの中間の特
性を有し、小型で大きな静電容量が得られることから、
近年、例えば小型電子機器のバックアップ電源等として
注目されている。
【０００３】電気二重層キャパシタでは、上記のように
正極および負極に分極性電極が用いられるが、この種の
分極性電極として、従来においては主として、比表面積
の大きな活性炭が使用されている。これは、活性炭の比
表面積が大きく、その表面に形成される電気二重層の電
荷量も多いため、電気二重層キャパシタの静電容量を大
きくすることができるからである。また、電解液として
は、通常、電解質を高濃度に溶解させるために水やカー
ボネート類（例えば、プロピレンカーボネート）などの
高誘電率をもつ溶媒を用いた溶液が使用されている。
正極および負極に分極性電極が用いられるが、この種の
分極性電極として、従来においては主として、比表面積
の大きな活性炭が使用されている。これは、活性炭の比
表面積が大きく、その表面に形成される電気二重層の電
荷量も多いため、電気二重層キャパシタの静電容量を大
きくすることができるからである。また、電解液として
は、通常、電解質を高濃度に溶解させるために水やカー
ボネート類（例えば、プロピレンカーボネート）などの
高誘電率をもつ溶媒を用いた溶液が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、活性炭の比
表面積は現時点では最大でも３０００m2／ｇ程度が実用
上の限界であり、これを分極性電極に用いた電気二重層
キャパシタでは、単位体積当たりの容量もほぼ限界に達
していると言われている。
表面積は現時点では最大でも３０００m2／ｇ程度が実用
上の限界であり、これを分極性電極に用いた電気二重層
キャパシタでは、単位体積当たりの容量もほぼ限界に達
していると言われている。
【０００５】そこで、活性炭よりも容量の大きな電極材
料として酸化ルテニウム微粒子を使用した疑似容量によ
るキャパシタや、活性炭に酸化ルテニウムを高分散させ
たものを電極材料として使用した大容量のキャパシタ
（いわゆる電気化学キャパシタ）が提案されている。こ
れらのキャパシタによれば、活性炭を用いたものに比べ
て体積当たりの静電容量を１０〜５０倍ほど高めること
ができる。しかし、酸化ルテニウムを用いたキャパシタ
においては、酸化ルテニウム自体がたいへん高価である
こともあって材料コストが高いという問題がある。
料として酸化ルテニウム微粒子を使用した疑似容量によ
るキャパシタや、活性炭に酸化ルテニウムを高分散させ
たものを電極材料として使用した大容量のキャパシタ
（いわゆる電気化学キャパシタ）が提案されている。こ
れらのキャパシタによれば、活性炭を用いたものに比べ
て体積当たりの静電容量を１０〜５０倍ほど高めること
ができる。しかし、酸化ルテニウムを用いたキャパシタ
においては、酸化ルテニウム自体がたいへん高価である
こともあって材料コストが高いという問題がある。
【０００６】本発明は、従来の電気二重層キャパシタよ
り比容量値が高く、しかも酸化ルテニウム微粒子を使用
した疑似容量によるキャパシタに比べて製造コストが安
い大容量の電気化学キャパシタを提供することを目的と
する。
り比容量値が高く、しかも酸化ルテニウム微粒子を使用
した疑似容量によるキャパシタに比べて製造コストが安
い大容量の電気化学キャパシタを提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、電気化学
的な電荷貯蔵現象を利用した大容量の電気化学キャパシ
タに適した電極材料について検討した結果、酸化ルテニ
ウムよりも安価で入手が容易なチタン酸化物等に着目
し、これに特定の元素を含有させたものを多孔質活性炭
または活性炭繊維上に担持させれば、単位体積当たりの
容量が大きく、しかも安価な電極材料が得られることを
見いだした。
的な電荷貯蔵現象を利用した大容量の電気化学キャパシ
タに適した電極材料について検討した結果、酸化ルテニ
ウムよりも安価で入手が容易なチタン酸化物等に着目
し、これに特定の元素を含有させたものを多孔質活性炭
または活性炭繊維上に担持させれば、単位体積当たりの
容量が大きく、しかも安価な電極材料が得られることを
見いだした。
【０００８】すなわち、本発明は、一対の電極と、この
一対の電極間に介装された多孔性のセパレータと、これ
らの電極およびセパレータに含浸させた電解液とを有す
る電気化学キャパシタにおいて、少なくとも一方の電極
を構成する電極材料として、チタンの酸化物もしくは水
和酸化物またはこれらの水素化物（以下、適宜、チタン
酸化物等という）の微粒子中に酸化還元可能な元素を含
有させたものを多孔質活性炭または活性炭繊維に担持さ
せてなる電極材料を用いたことを特徴とする。ここで、
チタン酸化物等の微粒子中に含有させる酸化還元可能な
元素は、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、ニッケ
ル、銅、亜鉛もしくはタングステンから選ばれる１種ま
たは２種以上が好ましい。本発明で用いる電極材料は、
一方の電極にのみ用いてもよいが、両方の電極に用いた
方が大容量化が図れるので望ましい。
一対の電極間に介装された多孔性のセパレータと、これ
らの電極およびセパレータに含浸させた電解液とを有す
る電気化学キャパシタにおいて、少なくとも一方の電極
を構成する電極材料として、チタンの酸化物もしくは水
和酸化物またはこれらの水素化物（以下、適宜、チタン
酸化物等という）の微粒子中に酸化還元可能な元素を含
有させたものを多孔質活性炭または活性炭繊維に担持さ
せてなる電極材料を用いたことを特徴とする。ここで、
チタン酸化物等の微粒子中に含有させる酸化還元可能な
元素は、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、ニッケ
ル、銅、亜鉛もしくはタングステンから選ばれる１種ま
たは２種以上が好ましい。本発明で用いる電極材料は、
一方の電極にのみ用いてもよいが、両方の電極に用いた
方が大容量化が図れるので望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、例えば図１に示すよう
な電気化学キャパシタに適用される。この電気化学キャ
パシタは、電解液を含浸させた正極および負極となる一
対の電極１０・１１を有し、これらの間に同じく電解液
を含浸させた多孔性のセパレータ１２を設けた構成であ
る。正極側の電極１０の周辺部１０ａ上にはセパレータ
１２を介して環状ガスケット１３が設けられている。こ
の環状ガスケット１３の内周側には金属性のキャップ１
４の周辺折り返し部が当接されている。そして、外装ケ
ースとなる缶１５の開口端部の内方への締め付けによ
り、環状ガスケット１３がキャップ１４、缶１５の開口
端部の内周面およびセパレータ１２を介して正極側の電
極１０の周辺部１０ａに圧接され、これによって缶１５
の開口部が封口された構造となっている。このような構
造を有する電気化学キャパシタにおいて、本発明を適用
した場合には、上記一対の電極１０・１１の少なくとも
一方を構成する電極材料として、先に述べたチタン酸化
物等の微粒子中に酸化還元可能な元素を含有させたもの
を多孔質活性炭または活性炭繊維に担持させてなる電極
材料が用いられている。
な電気化学キャパシタに適用される。この電気化学キャ
パシタは、電解液を含浸させた正極および負極となる一
対の電極１０・１１を有し、これらの間に同じく電解液
を含浸させた多孔性のセパレータ１２を設けた構成であ
る。正極側の電極１０の周辺部１０ａ上にはセパレータ
１２を介して環状ガスケット１３が設けられている。こ
の環状ガスケット１３の内周側には金属性のキャップ１
４の周辺折り返し部が当接されている。そして、外装ケ
ースとなる缶１５の開口端部の内方への締め付けによ
り、環状ガスケット１３がキャップ１４、缶１５の開口
端部の内周面およびセパレータ１２を介して正極側の電
極１０の周辺部１０ａに圧接され、これによって缶１５
の開口部が封口された構造となっている。このような構
造を有する電気化学キャパシタにおいて、本発明を適用
した場合には、上記一対の電極１０・１１の少なくとも
一方を構成する電極材料として、先に述べたチタン酸化
物等の微粒子中に酸化還元可能な元素を含有させたもの
を多孔質活性炭または活性炭繊維に担持させてなる電極
材料が用いられている。
【００１０】本発明の電気化学キャパシタは、例えば以
下のようにして製造することができる。まず、チタンお
よび酸化還元可能な金属（本発明でいう酸化還元可能な
元素）の塩を含むエチレングリコール溶液中に多孔質活
性炭を所定時間浸漬させる。次いで、この混合物を８０
℃で減圧乾燥させた後、不活性雰囲気において６００〜
７００℃の温度で焼成する。これにより、酸化還元可能
な金属を含有したチタン酸化物の微粒子が多孔質活性炭
上に担持されてなる焼成物（電極材料）が得られる。次
に、この焼成物に結着剤としてポリテトラフルオロエチ
レン（以下、ＰＴＦＥという）粒子を混合し、この混合
物を集電板となる支持板に対して１×１０7 kg／m2程度
の圧力で押圧する。これにより、支持板に上記の焼成物
つまり電極材料を接合してなる電極が得られる。
下のようにして製造することができる。まず、チタンお
よび酸化還元可能な金属（本発明でいう酸化還元可能な
元素）の塩を含むエチレングリコール溶液中に多孔質活
性炭を所定時間浸漬させる。次いで、この混合物を８０
℃で減圧乾燥させた後、不活性雰囲気において６００〜
７００℃の温度で焼成する。これにより、酸化還元可能
な金属を含有したチタン酸化物の微粒子が多孔質活性炭
上に担持されてなる焼成物（電極材料）が得られる。次
に、この焼成物に結着剤としてポリテトラフルオロエチ
レン（以下、ＰＴＦＥという）粒子を混合し、この混合
物を集電板となる支持板に対して１×１０7 kg／m2程度
の圧力で押圧する。これにより、支持板に上記の焼成物
つまり電極材料を接合してなる電極が得られる。
【００１１】この場合の支持板は、集電板としての役割
と、電解液を隣のセルに漏らさないストッパーとしての
役割を併せ持つもので、これには以下のような材料が用
いられる。すなわち、電解液が硫酸水溶液の場合はチタ
ン、タンタル、あるいは鉄、ニッケル、ステンレス鋼な
どの金属材料の上にプラスチックを被覆してなる材料が
用いられる。また、ＫＯＨ水溶液などのアルカリ電解液
を使用する場合には、支持板の材料としてニッケルやニ
ッケルメッキした鉄、ステンレス鋼等が用いられる。さ
らに、テトラエチルアンモニウム、プロピレンカーボネ
ートなどの非水溶液電解液を用いる場合には、アルミニ
ウム等が用いられる。
と、電解液を隣のセルに漏らさないストッパーとしての
役割を併せ持つもので、これには以下のような材料が用
いられる。すなわち、電解液が硫酸水溶液の場合はチタ
ン、タンタル、あるいは鉄、ニッケル、ステンレス鋼な
どの金属材料の上にプラスチックを被覆してなる材料が
用いられる。また、ＫＯＨ水溶液などのアルカリ電解液
を使用する場合には、支持板の材料としてニッケルやニ
ッケルメッキした鉄、ステンレス鋼等が用いられる。さ
らに、テトラエチルアンモニウム、プロピレンカーボネ
ートなどの非水溶液電解液を用いる場合には、アルミニ
ウム等が用いられる。
【００１２】次に、上記のようにして得られた電極を２
枚用意し、これらの電極を一定の距離をおいて対向さ
せ、その真ん中に多孔性のセパレータ（分離膜）を配置
して、正極と負極の両端をガスケットで封じた状態で外
装ケース（缶）に収容する。そして、ケース内の空間に
電解液を充填したのち封口する。こうして、本発明が適
用された例えば図１に示したような電気化学キャパシタ
が得られる。なお、本発明において電解液は特に限定さ
れず、非水溶液系またた水溶液系のいずれをも使用でき
る。水溶液系には、例えば、１〜５モル程度のＨ2 ＳＯ
4 水溶液あるいはＫＯＨ水溶液を用いることができ、非
水溶液系には、テトラエチルアンモニウムなどを使用す
ることができる。
枚用意し、これらの電極を一定の距離をおいて対向さ
せ、その真ん中に多孔性のセパレータ（分離膜）を配置
して、正極と負極の両端をガスケットで封じた状態で外
装ケース（缶）に収容する。そして、ケース内の空間に
電解液を充填したのち封口する。こうして、本発明が適
用された例えば図１に示したような電気化学キャパシタ
が得られる。なお、本発明において電解液は特に限定さ
れず、非水溶液系またた水溶液系のいずれをも使用でき
る。水溶液系には、例えば、１〜５モル程度のＨ2 ＳＯ
4 水溶液あるいはＫＯＨ水溶液を用いることができ、非
水溶液系には、テトラエチルアンモニウムなどを使用す
ることができる。
【００１３】本発明では、多孔質活性炭として、例え
ば、粒径２０μｍ以下、比表面積（ＢＥＴ値）１０００
m2／ｇ以上のものが用いられる。多孔質活性炭に添加す
るＰＴＦＥの量は当該活性炭量に対して１０〜２０重量
％である。また、本発明で用いる活性炭繊維としては、
例えば、秤量６０〜２００ｇ／m2で比表面積１０００〜
２５００m2／ｇのものが用いられる。
ば、粒径２０μｍ以下、比表面積（ＢＥＴ値）１０００
m2／ｇ以上のものが用いられる。多孔質活性炭に添加す
るＰＴＦＥの量は当該活性炭量に対して１０〜２０重量
％である。また、本発明で用いる活性炭繊維としては、
例えば、秤量６０〜２００ｇ／m2で比表面積１０００〜
２５００m2／ｇのものが用いられる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。た
だし、以下の実施例が本発明に制限を加えるものでない
ことは勿論である。
だし、以下の実施例が本発明に制限を加えるものでない
ことは勿論である。
【００１５】（実施例１） ＜活性炭浸漬用の溶液の調整＞まず、エチレングリコー
ルと硝酸（１６規定）とを体積比９：１の割合で混合し
てなる溶液をあらかじめ作り、この溶液を用いて、それ
ぞれ金属濃度が５０mg／mlとなるように、チタン化合物
（ＴｉＯ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 ）を溶かした溶液と、タングス
テン化合物（５（ＮＨ4 ）Ｏ・１２ＷＯ3 ・５Ｈ2 Ｏ）
を溶かした溶液と、バナジウム化合物（ＮＨ4 ＶＯ3 ）
を溶かした溶液とを作製した。次いで、これらの溶液
を、チタン（Ｔｉ）とタングステン（Ｗ）とバナジウム
（Ｖ）のモル比が１：１：１になるように混合して活性
炭浸漬用の溶液を作製した。
ルと硝酸（１６規定）とを体積比９：１の割合で混合し
てなる溶液をあらかじめ作り、この溶液を用いて、それ
ぞれ金属濃度が５０mg／mlとなるように、チタン化合物
（ＴｉＯ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 ）を溶かした溶液と、タングス
テン化合物（５（ＮＨ4 ）Ｏ・１２ＷＯ3 ・５Ｈ2 Ｏ）
を溶かした溶液と、バナジウム化合物（ＮＨ4 ＶＯ3 ）
を溶かした溶液とを作製した。次いで、これらの溶液
を、チタン（Ｔｉ）とタングステン（Ｗ）とバナジウム
（Ｖ）のモル比が１：１：１になるように混合して活性
炭浸漬用の溶液を作製した。
【００１６】＜電極の作製＞この活性炭浸漬用の溶液に
粒径１５μｍ、比表面積１９８０m2／ｇ（ＢＥＴ値００
０孔質活性炭を５時間浸漬したのち、当該溶液を濾過し
た。次いで、活性炭粉末を取り出し、１００℃、１３３
Ｐａ程度の減圧下で乾燥したのち、アルゴンガスによる
不活性雰囲気下において７００℃で３０分間焼成した。
次に、ＰＴＦＥ粒子デスバージョンを１０重量％となる
ように添加混合して、支持板としての0.１mm厚のチタン
箔の上に前記混合物（焼成物）を載せて２×１０8 kg／
m2の圧力でプレス成形することにより、支持板に接合さ
れた見かけ表面積1.０４cm2 の電極を作製した。
粒径１５μｍ、比表面積１９８０m2／ｇ（ＢＥＴ値００
０孔質活性炭を５時間浸漬したのち、当該溶液を濾過し
た。次いで、活性炭粉末を取り出し、１００℃、１３３
Ｐａ程度の減圧下で乾燥したのち、アルゴンガスによる
不活性雰囲気下において７００℃で３０分間焼成した。
次に、ＰＴＦＥ粒子デスバージョンを１０重量％となる
ように添加混合して、支持板としての0.１mm厚のチタン
箔の上に前記混合物（焼成物）を載せて２×１０8 kg／
m2の圧力でプレス成形することにより、支持板に接合さ
れた見かけ表面積1.０４cm2 の電極を作製した。
【００１７】作製した電極２枚を互いに向かい合うよう
に一定の距離をおいて対向させ、両電極間に分離膜とし
て厚み0.０５mmの多孔性の親水性セパレータを配置して
外装ケースとなる缶内に収容した。そして、缶の正極側
と負極側の両端をガスケットで封じ、生じた空間内に電
解液として１Ｍの硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）を充填したのち封
口した。こうして先の図１に示したような電気化学キャ
パシタを得た。
に一定の距離をおいて対向させ、両電極間に分離膜とし
て厚み0.０５mmの多孔性の親水性セパレータを配置して
外装ケースとなる缶内に収容した。そして、缶の正極側
と負極側の両端をガスケットで封じ、生じた空間内に電
解液として１Ｍの硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）を充填したのち封
口した。こうして先の図１に示したような電気化学キャ
パシタを得た。
【００１８】（実施例２）電極材料として実施例１のも
のと同程度の比表面積を持つ活性炭を用いたこと以外
は、実施例１と同様にしてキャパシタを作製した。
のと同程度の比表面積を持つ活性炭を用いたこと以外
は、実施例１と同様にしてキャパシタを作製した。
【００１９】（実施例３）実施例１の活性炭浸漬用の溶
液調整において、チタン化合物の代わりにマンガン化合
物（Ｍｎ（ＮＯ3 ）2 ）を用いて活性炭浸漬用の溶液を
調整したこと以外は、実施例１とすべて同様にしてキャ
パシタを作製した。
液調整において、チタン化合物の代わりにマンガン化合
物（Ｍｎ（ＮＯ3 ）2 ）を用いて活性炭浸漬用の溶液を
調整したこと以外は、実施例１とすべて同様にしてキャ
パシタを作製した。
【００２０】（比較例１）電極材料として多孔質活性炭
（粒径、比表面積は実施例１のものと同じ）のみを用い
たこと以外は、実施例１と同様にしてキャパシタを作製
した。
（粒径、比表面積は実施例１のものと同じ）のみを用い
たこと以外は、実施例１と同様にしてキャパシタを作製
した。
【００２１】（評価）今回の測定では、電解槽はビーカ
ー型三極式のものを用いた。対極にはＰｔメッシュ、参
照極にはＡｇ／ＡｇＣｌ電極を使用した。電解液には酸
（0.５Ｍ−Ｈ 2 ＳＯ4 ）を使用し、調整にはイオン交換
樹脂を通した蒸留水を用いた。北斗電工（株）製Ｈｚ−
３０００で電位走査し、サイクリックボルタモグラムの
0.３〜1.１Ｖ（ＲＨＥ：可逆水素電極基準）の電位範囲
の電気量を積分して得られる値を電極容量として評価し
た。また、測定は２５℃で行い、脱酸素処理するために
高純度アルゴンガスを吹き込み、充分に酸素を除去しな
がら行った。
ー型三極式のものを用いた。対極にはＰｔメッシュ、参
照極にはＡｇ／ＡｇＣｌ電極を使用した。電解液には酸
（0.５Ｍ−Ｈ 2 ＳＯ4 ）を使用し、調整にはイオン交換
樹脂を通した蒸留水を用いた。北斗電工（株）製Ｈｚ−
３０００で電位走査し、サイクリックボルタモグラムの
0.３〜1.１Ｖ（ＲＨＥ：可逆水素電極基準）の電位範囲
の電気量を積分して得られる値を電極容量として評価し
た。また、測定は２５℃で行い、脱酸素処理するために
高純度アルゴンガスを吹き込み、充分に酸素を除去しな
がら行った。
【００２２】（結果）実施例および比較例で得られたキ
ャパシタ容量の結果を表１に示す。
ャパシタ容量の結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１に示した結果から、活性炭粉末あるい
は活性炭繊維に、チタン酸化物に所定の元素を含有させ
て得た金属酸化物微粒子を担持させることによって、活
性炭のみの場合に比べて、より高容量な電極材料が得ら
れたことがわかる。
は活性炭繊維に、チタン酸化物に所定の元素を含有させ
て得た金属酸化物微粒子を担持させることによって、活
性炭のみの場合に比べて、より高容量な電極材料が得ら
れたことがわかる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、チタン酸化物に所定の
元素を含有させて得た金属酸化物微粒子を担持した多孔
質活性炭あるいは活性炭繊維を電極材料として用いたの
で、酸化ルテニウム微粒子を使用したキャパシタよりも
材料コストを抑えることができ、しかも従来の活性炭を
用いた電気二重層キャパシタに比べて大容量のキャパシ
タを得ることができる。
元素を含有させて得た金属酸化物微粒子を担持した多孔
質活性炭あるいは活性炭繊維を電極材料として用いたの
で、酸化ルテニウム微粒子を使用したキャパシタよりも
材料コストを抑えることができ、しかも従来の活性炭を
用いた電気二重層キャパシタに比べて大容量のキャパシ
タを得ることができる。
【図１】本発明が適用された電気化学キャパシタの構造
例を示す部分断面図である。
例を示す部分断面図である。
１０・１１ 一対の電極（１０ 正極、 １１ 負
極）） １２ セパレータ
極）） １２ セパレータ
Claims (2)
- 【請求項１】 一対の電極と、この一対の電極間に介装
された多孔性のセパレータと、これらの電極およびセパ
レータに含浸させた電解液とを有する電気化学キャパシ
タであって、 少なくとも一方の電極を構成する電極材料として、チタ
ンの酸化物もしくは水和酸化物またはこれらの水素化物
の微粒子中に酸化還元可能な元素を含有させたものを多
孔質活性炭または活性炭繊維に担持させてなる電極材料
が用いられていることを特徴とする電気化学キャパシ
タ。 - 【請求項２】 微粒子中に含有させた酸化還元可能な元
素は、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、ニッケル、
銅、亜鉛もしくはタングステンから選ばれる１種または
２種以上である、請求項１記載の電気化学キャパシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000352037A JP2002158140A (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 電気化学キャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000352037A JP2002158140A (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 電気化学キャパシタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002158140A true JP2002158140A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=18824990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000352037A Withdrawn JP2002158140A (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 電気化学キャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002158140A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100879767B1 (ko) * | 2007-01-12 | 2009-01-21 | 한국과학기술연구원 | 열처리된 산화티타늄층을 포함하는 슈퍼커패시터용 전극 및그 제조방법 |
| WO2010050484A1 (ja) | 2008-10-27 | 2010-05-06 | 日産自動車株式会社 | 蓄電デバイス用複合電極、その製造方法及び蓄電デバイス |
| US7974073B2 (en) | 2006-11-13 | 2011-07-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric double-layer capacitor with a negative electrode containing a carbon material and a titanium oxide |
| US8477477B2 (en) | 2009-09-30 | 2013-07-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device |
| JP2013135214A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-08 | Natinal Synchrotron Radiation Research Center | 電気化学的エネルギー貯蔵システム |
| WO2014092313A1 (ko) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | 삼성정밀화학 주식회사 | 다공화된 구조의 티타늄 산화물과 탄소계 물질이 병합된 슈퍼 캐패시터 전극재료 및 그 제조방법 |
-
2000
- 2000-11-20 JP JP2000352037A patent/JP2002158140A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7974073B2 (en) | 2006-11-13 | 2011-07-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric double-layer capacitor with a negative electrode containing a carbon material and a titanium oxide |
| KR100879767B1 (ko) * | 2007-01-12 | 2009-01-21 | 한국과학기술연구원 | 열처리된 산화티타늄층을 포함하는 슈퍼커패시터용 전극 및그 제조방법 |
| WO2010050484A1 (ja) | 2008-10-27 | 2010-05-06 | 日産自動車株式会社 | 蓄電デバイス用複合電極、その製造方法及び蓄電デバイス |
| US8426067B2 (en) | 2008-10-27 | 2013-04-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Composite electrode for electricity storage device, method for producing the same and electricity storage device |
| US8477477B2 (en) | 2009-09-30 | 2013-07-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device |
| JP2013135214A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-08 | Natinal Synchrotron Radiation Research Center | 電気化学的エネルギー貯蔵システム |
| JP2015073104A (ja) * | 2011-12-22 | 2015-04-16 | ナショナル シンクロトロン ラディエイション リサーチ センターＮａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ | 電気化学的エネルギー貯蔵システム |
| US9030803B2 (en) | 2011-12-22 | 2015-05-12 | National Synchrotron Radiation Research Center | Electrochemical energy storage system |
| US9257235B2 (en) | 2011-12-22 | 2016-02-09 | National Synchrotron Radiation Research Center | Electrochemical capacitor |
| WO2014092313A1 (ko) * | 2012-12-12 | 2014-06-19 | 삼성정밀화학 주식회사 | 다공화된 구조의 티타늄 산화물과 탄소계 물질이 병합된 슈퍼 캐패시터 전극재료 및 그 제조방법 |
| US9972448B2 (en) | 2012-12-12 | 2018-05-15 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Supercapacitor electrode material having combined porous titanium oxide and carbon-based material, and method for manufacturing same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5621609A (en) | Composite electrode materials for high energy and high power density energy storage devices | |
| JP3496338B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| US10644324B2 (en) | Electrode material and energy storage apparatus | |
| US7414825B2 (en) | Electrochemical device | |
| JPH10312936A (ja) | 密閉シールコンデンサー | |
| JP4788560B2 (ja) | 蓄電デバイス | |
| US20110170229A1 (en) | Capacitor and method for manufacturing same | |
| JP2003526899A (ja) | ２重電気層を備えたコンデンサ | |
| RU2279148C2 (ru) | Соединение, имеющее высокую электронную проводимость, электрод для электрохимической ячейки, содержащий это соединение, способ изготовления электрода и электрохимическая ячейка | |
| JP4923086B2 (ja) | 電気二重層キャパシタパッケージ | |
| US8351182B2 (en) | Electric double layer capacitor | |
| JP2008288028A (ja) | 電気化学セル用電極および電気化学セル | |
| US20190006122A1 (en) | Electrochemical energy storage devices | |
| JP2003197487A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JP2002158140A (ja) | 電気化学キャパシタ | |
| JP2001217150A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JP2003100569A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| TWI498931B (zh) | 儲能元件 | |
| JP3800810B2 (ja) | 電気二重層キャパシター | |
| JP2011009608A (ja) | ニッケルアルミニウム多孔集電体およびそれを用いた電極、キャパシタ | |
| JP2507125B2 (ja) | 電気二重層キャパシタおよびその製造法 | |
| JP2005142381A (ja) | 電気二重層コンデンサ及びその製造方法 | |
| JPH0631646Y2 (ja) | 偏平型電池 | |
| JP4026806B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JP3309436B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20061031 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080205 |