JP2005079505A - カーボンナノチューブを用いる電気二重層キャパシタ用材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 イオン性液体の存在下にカーボンナノチューブにせん断力を加えて細分化することによって得られるカーボンナノチューブとイオン性液体とから成るゲル状組成物から構成されることを特徴とする電気二重層キャパシタ用材料。表面積あたりの電気容量が大きく、装置の構成が簡単でイオン性液体の特性を活かす電気二重層キャパシタとして利用できる。
【選択図】 図2
Description
福島孝典、小阪敦子、石村陽二、山本崇、瀧川敏算、石井則行、相田卓三、Science 300, 2072(2003)。
かくして、本発明は、イオン性液体の存在下にカーボンナノチューブにせん断力を加えて細分化することによって得られるカーボンナノチューブとイオン性液体とから成るゲル状組成物から構成されることを特徴とする電気二重層キャパシタ用材料を提供するものである。
liquid)とは、よく知られているように、常温溶融塩または単に溶融塩などとも称されるものであり、常温(室温)を含む幅広い温度域で溶融状態を呈する塩であり、第4級アンモニウムイオンに代表されるカチオン(陽イオン)とアニオン(陰イオン)とから構成される。本発明においては、従来より知られた各種のイオン性液体を使用することができるが、常温(室温)または可及的に常温に近い温度において液体を呈し安定であるとともにイオン伝導性の優れたものが好ましい。この点から、本発明において用いられるイオン性液体を構成するカチオンの好適な例としては、下記の式(I)で表されるイミダゾリウムイオンが挙げられる。
以下、本発明に従うカーボンナノチューブとイオン性液体から成るゲル状組成物の電気的特性を実施例に沿って更に具体的に示す。
用いたカーボンナノチューブは、Carbon Nanotechnology社から入手したHiPco(登録商標)単層カーボンナノチューブ(以下、単層CNTと記す場合がある)である。また、イオン性液体として既述のEMITf2Nを用いた。比較のために、活性炭(有機電解液を用いた市販の電気二重層キャパシタに使用されている椰子殻由来の活性炭)とEMITf2Nから成る系についても同様の測定を行なった。
図1は、測定に用いたセルの構造を示すものであり、ステンレス製容器(1)内に、シリコンスペーサー(2)に入れたサンプル(3)(イオン性液体+カーボンナノチューブ)をセルロース製スペーサー(4)を介して上下に設置した。
充放電試験は、温度を25℃の恒温槽で制御し、一定電流で0Vから2.3Vまで充放電を三回繰り返すことにより行なった。試験結果の1例を下記の表1に示す。
表1は、単層CNTの重量あたり0.157(mA/mg)の定電流を流した場合を示しているが、電気容量の電流密度への依存性を調べるために、定電流の大きさを変えた試験を行なった。図2は、このような充放電試験における充放電曲線の典型例を示すものであり、また、図3は活性炭+EMITf2Nの系と対比しながら電気容量の電流密度依存性を示すものである。なお、図2および図3に示す系の単層CNTの含有率は4.4重量%である。
2 シリコンスペーサー
3 サンプル(イオン性液体・カーボンナノチューブゲル)
4 セルロース製スペーサー
Claims (1)
- イオン性液体の存在下にカーボンナノチューブにせん断力を加えて細分化することによって得られるカーボンナノチューブとイオン性液体とから成るゲル状組成物から構成されることを特徴とする電気二重層キャパシタ用材料。
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