JP2007043015A - Electric double layer capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気二重層キャパシタに関する。 The present invention relates to an electric double layer capacitor.
近年、電気二重層キャパシタ(EDLC)が着目されている。この種の電気二重層キャパシタは、一対の電極と、これら一対の電極に接触する電解液とを備えている。 In recent years, electric double layer capacitors (EDLC) have attracted attention. This type of electric double layer capacitor includes a pair of electrodes and an electrolytic solution in contact with the pair of electrodes.
電解液としては、一般に非水電解液(nonaqueouselectrolytic solutions)とよばれる、電解質を有機溶媒に溶解させたものが用いられる。電極には、活性炭等の炭素材料が用いられる。 As the electrolytic solution, a solution in which an electrolyte is dissolved in an organic solvent, generally called nonaqueous electrolytic solution, is used. A carbon material such as activated carbon is used for the electrode.
代表的な電解液としては、例えば、有機溶媒としてのプロピレンカーボネート(PC)に電解質としてのテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート(TEA+BF4 −)を溶解させた電解液、プロピレンカーボネートにトリエチルモノメチルアンモニウムテトラフルオロボレート(TEMA+BF4 −)を溶解させた電解液等が知られている。 As a typical electrolytic solution, for example, an electrolytic solution in which tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEA + BF 4 − ) as an electrolyte is dissolved in propylene carbonate (PC) as an organic solvent, or triethylmonomethylammonium tetrafluoro in propylene carbonate. An electrolytic solution in which borate (TEMA + BF 4 − ) is dissolved is known.
また、4級アンモニウムカチオンを含む電解液も知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
近年、このような電気二重層キャパシタに対して、耐電圧性能を向上させることが要求されている。しかしながら、従前の電気二重層キャパシタでは、耐電圧特性が十分ではなかった。 In recent years, with respect to such an electric double layer capacitor, it is required to improve withstand voltage performance. However, with the conventional electric double layer capacitor, the withstand voltage characteristic was not sufficient.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、耐電圧特性を一層向上させられる電気二重層キャパシタを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the electric double layer capacitor which can further improve a withstand voltage characteristic.
本発明者らが検討したところ、特定の炭素材料と特定の有機溶媒とを含む電気二重層キャパシタが従来に比して耐電圧特性を向上できることを見出して本発明に想到するに至った。 As a result of investigations by the present inventors, the inventors have found that an electric double layer capacitor containing a specific carbon material and a specific organic solvent can improve withstand voltage characteristics as compared with the conventional one, and have arrived at the present invention.
本発明に係る電気二重層キャパシタは、一対の電極と、一対の電極に接触する電解液とを備えている。電極は炭素材料を有し、この炭素材料の比表面積は500m2/g以下であり、かつ、この炭素材料における1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.1cm3/g以下である。また、電解液は電解質及び有機溶媒を有し、この有機溶媒は、(1)式の化合物、及び、(2)式の鎖状カーボネートを含む。
ここで、R1及びR2は、それぞれH、又は、CnH2n+1であり、nは1〜6のいずれかの整数である。R1及びR2は互いに同一でも異なっても良い。
ここで、R3及びR4は、それぞれCnH2n+1であり、nは1〜6のいずれかの整数である。R3及びR4は互いに同一でも異なっても良い。
The electric double layer capacitor according to the present invention includes a pair of electrodes and an electrolytic solution in contact with the pair of electrodes. The electrode has a carbon material, the specific surface area of this carbon material is 500 m 2 / g or less, and the volume of pores having a pore diameter of 1 nm or less in this carbon material is 0.1 cm 3 / g or less. . Moreover, electrolyte solution has electrolyte and an organic solvent, and this organic solvent contains the compound of (1) Formula, and the chain carbonate of (2) Formula.
Here, R 1 and R 2 are each H or C n H 2n + 1 , and n is an integer of 1 to 6. R 1 and R 2 may be the same or different from each other.
Here, R 3 and R 4 are C n H 2n + 1, respectively, n represents an integer of 1-6. R 3 and R 4 may be the same as or different from each other.
ここで、R1及びR2がいずれもHである、又は、R1がHかつR2がCH3であることが好ましい。 Here, it is preferable that R 1 and R 2 are both H, or R 1 is H and R 2 is CH 3 .
また、R3及びR4がいずれもCH3である、又は、R3がCH3かつR4がC2H5である、又は、R3及びR4がいずれもC2H5であることが好ましい。 R 3 and R 4 are both CH 3 , R 3 is CH 3 and R 4 is C 2 H 5 , or R 3 and R 4 are both C 2 H 5. Is preferred.
また、電解質がオニウム塩である、特に、4級アンモニウム塩であることが好ましい。 The electrolyte is preferably an onium salt, particularly a quaternary ammonium salt.
本発明によれば、耐電圧特性に優れた電気二重層キャパシタが実現する。 According to the present invention, an electric double layer capacitor having excellent withstand voltage characteristics is realized.
本実施形態に係る電気二重層キャパシタの例について説明する。 An example of the electric double layer capacitor according to this embodiment will be described.
図1は、本実施形態に係る電気二重層キャパシタ100を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric
電気二重層キャパシタ100は、主として、積層体20、積層体を収容する外装袋50、及び積層体20に接続された一対のリード60,62を備えている。
The electric
積層体20は、一対の電極10がセパレータ18を挟んで対向配置されたものである。電極10は、それぞれ、集電体12上に活物質含有層14が設けられた物である。各活物質含有層14,14がセパレータ18の両側にそれぞれ接触している。集電体12,12の端部には、それぞれリード60,62が接続されており、リード60,62の端部は外装袋50の外部にまで延びている。
The stacked body 20 is a structure in which a pair of
集電体12は、例えば、アルミ箔等の金属箔により形成されている。
The
活物質含有層14は、例えば、活物質となる炭素材料とバインダとの混合物により形成される。ここで、この炭素材料として、比表面積が500m2/g以下であり、かつ、1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.1cm3/g以下であるものを用いる。比表面積は、例えばBET法等により、1nm以下の細孔径を有する細孔の容積は吸着等温線に基づくMP法等により容易に取得できる。このような比表面積及び細孔容積に関する条件を満たす炭素材料としては、アセチレンブラックがあげられる。
The active material-containing
バインダとしては、例えば、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)等のフッ素樹脂等を利用できる。 As the binder, for example, a fluororesin such as polyvinylidene fluoride (PVDF) can be used.
セパレータ18は、絶縁性の多孔体で構成されている。絶縁性の多孔体としては、例えばセルロース不織布が挙げられる。 The separator 18 is made of an insulating porous body. Examples of the insulating porous material include cellulose nonwoven fabric.
そして、積層体20には電気二重層キャパシタ用電解液が含浸されている。この電気二重層キャパシタ用電解液は、主として、セパレータ18、及び、電極10内の活物質含有層14に含浸されている。
The laminate 20 is impregnated with an electrolytic solution for an electric double layer capacitor. The electrolytic solution for the electric double layer capacitor is mainly impregnated in the separator 18 and the active
ここで、本実施形態に係る電気二重層キャパシタ用電解液について詳しく説明する。本実施形態に係る電気二重層キャパシタ用電解液は、電解質及び有機溶媒を含む。 Here, the electrolytic solution for an electric double layer capacitor according to the present embodiment will be described in detail. The electrolytic solution for an electric double layer capacitor according to this embodiment includes an electrolyte and an organic solvent.
電解質は特に限定されないが、例えば、アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム等のオニウム塩が挙げられる。特に好適な電解質としては、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレイト、トリエチルモノメチルアンモニウムテトラフルオロボレートのような4級アンモニウム塩が挙げられる。 The electrolyte is not particularly limited, and examples thereof include onium salts such as ammonium salts, sulfonium salts, and phosphonium. Particularly suitable electrolytes include quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium tetrafluoroborate and triethylmonomethylammonium tetrafluoroborate.
有機溶媒は、特に、(1)式の化合物、及び、(2)式の鎖状カーボネートを含む。
ここで、R1及びR2は、それぞれH、又は、CnH2n+1であり、nは1〜6のいずれかの整数である。R1及びR2は互いに同一でも異なっても良い。
ここで、R3及びR4は、それぞれCnH2n+1であり、nは1〜6のいずれかの整数である。R3及びR4は互いに同一でも異なっても良い。
The organic solvent includes, in particular, a compound of the formula (1) and a chain carbonate of the formula (2).
Here, R 1 and R 2 are each H or C n H 2n + 1 , and n is an integer of 1 to 6. R 1 and R 2 may be the same or different from each other.
Here, R 3 and R 4 are C n H 2n + 1, respectively, n represents an integer of 1-6. R 3 and R 4 may be the same as or different from each other.
(1)式の化合物は、いわゆるスルホラン又はその誘導体である。(1)式の化合物の好適な例としては、R1がメチル基又は水素原子であり、R2が水素原子であるものがあげられる。 The compound of the formula (1) is so-called sulfolane or a derivative thereof. Preferable examples of the compound of formula (1) include those in which R 1 is a methyl group or a hydrogen atom, and R 2 is a hydrogen atom.
(2)式の化合物は、いわゆる鎖状カーボネートであり、(2)式の化合物の好適な例は、R3及びR4がメチル基であるジメチルカーボネート、R3及びR4がエチル基であるジエチルカーボネート、及び、R3がメチル基でありR4がエチル基であるエチルメチルカーボネート等が挙げられ、これらを単独で又は任意の比率で混合することができる。 The compound of the formula (2) is a so-called chain carbonate, and preferred examples of the compound of the formula (2) are dimethyl carbonate in which R 3 and R 4 are methyl groups, and R 3 and R 4 are ethyl groups. Examples thereof include diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate in which R 3 is a methyl group and R 4 is an ethyl group, and these can be used alone or in any ratio.
また、(1)式の化合物と(2)式の化合物との比は特に限定されないが、(1)式の化合物の重量:(2)式の化合物の重量が、1:10〜10:1程度となることが好ましい。 The ratio of the compound of formula (1) to the compound of formula (2) is not particularly limited, but the weight of the compound of formula (1): The weight of the compound of formula (2) is 1:10 to 10: 1. It is preferable that
電解液中の電解質濃度は、0.5〜3mol/Lの範囲内であることが好ましい。 The electrolyte concentration in the electrolytic solution is preferably in the range of 0.5 to 3 mol / L.
なお、このような電解液は、ゲル状であっても良い。例えば、(1)式及び(2)式の化合物、電解質、可塑剤、及び、高分子マトリクスを混合したゲル状の電解液は、流動せず、自立性を有する膜状の電解液となる。 Such an electrolytic solution may be in a gel form. For example, a gel electrolyte obtained by mixing the compounds of formulas (1) and (2), an electrolyte, a plasticizer, and a polymer matrix does not flow but becomes a film electrolyte having self-supporting properties.
外装袋50は、その内部に積層体20及び電気二重層キャパシタ用電解液を密封する。外装袋50は、電気二重層キャパシタ用電解液の外部への漏出や電気二重層キャパシタ100内部への水分等の侵入等を抑止できる物であれば特に限定されない。例えば、外装袋50として、図1に示すように、金属箔52を合成樹脂膜54で両側からコーティングした金属ラミネートフィルムを利用できる。金属箔としては例えばアルミ箔を、合成樹脂膜としてはポリプロピレン等の膜を利用できる。
The exterior bag 50 seals the laminated body 20 and the electrolytic solution for the electric double layer capacitor therein. The outer bag 50 is not particularly limited as long as it can prevent leakage of the electrolytic solution for the electric double layer capacitor to the outside and penetration of moisture into the electric
リード60,62は、アルミ等の導電材料から形成されている。
The
このような電気二重層キャパシタ100は、従来に比して耐電圧特性に優れる。例えば、高温高電圧通電試験前後のインピーダンスの増加率が従来に比して極めて少なくなる。このような特性が得られる原因は明らかではないが、細孔の構造による電解液効果が低減したことがその一因とも考えられる。
Such an electric
このような電気二重層キャパシタ100は以下のように製造すればよい。まず、リード60,62の接続された積層体20、外装袋50、及び電気二重層キャパシタ用電解液をそれぞれ用意する。このとき、積層体20、外装袋50は、それぞれ、十分に乾燥処理を施しておく。例えば、空気中での加熱の後、さらに、真空中で加熱等することにより、これらの水分を十分に低減させることができる。
Such an electric
続いて、外装袋50内に積層体20を収容し、この積層体20に電気二重層キャパシタ用電解液を滴下し、その後、外装袋50を密封すれば上述の電気二重層キャパシタが完成する。 Subsequently, the multilayer body 20 is accommodated in the exterior bag 50, the electrolytic solution for the electric double layer capacitor is dropped into the multilayer body 20, and then the exterior bag 50 is sealed to complete the above-described electric double layer capacitor.
なお、電気二重層キャパシタ100は、上述の形態に限定されず、例えば、積層体20が多数積層されたもの等でもよい。
In addition, the electric
<実施例1>
以下のようにして実施例1の電気二重層キャパシタを作成した。
<Example 1>
The electric double layer capacitor of Example 1 was produced as follows.
<電極の作製>
活物質となる炭素材料としてアセチレンブラックを、バインダとしてPVDFを用い、活物質:バインダ=70:30となるようにこれらを混合し、得られた混合物にN−メチルピロリドンを加えて混練することにより、塗料を調製した。アセチレンブラックの比表面積は60m2/g、アセチレンブラックにおける1nm以下の細孔径を有する細孔の容積は0.08cm3/gであった。
<Production of electrode>
By using acetylene black as a carbon material as an active material and PVDF as a binder, these are mixed so that the active material: binder = 70: 30, and N-methylpyrrolidone is added to the resulting mixture and kneaded. A paint was prepared. The specific surface area of acetylene black was 60 m 2 / g, and the volume of pores having a pore diameter of 1 nm or less in acetylene black was 0.08 cm 3 / g.
この塗料をドクターブレード法で30μmのエッチングアルミ箔の片面上に塗布した後、空気中で150℃30分放置し、その後、真空下において175℃12時間加熱することにより、塗膜を乾燥させた。次いで、塗膜形成領域を中心としてアルミ箔をタブ部を持った長方形状に打ち抜き、電気二重層キャパシタ用の一対の電極を得た。 This paint was applied on one side of an etching aluminum foil of 30 μm by the doctor blade method, then left in air at 150 ° C. for 30 minutes, and then heated at 175 ° C. for 12 hours under vacuum to dry the coating film. . Next, an aluminum foil was punched into a rectangular shape having a tab portion around the coating film formation region, and a pair of electrodes for an electric double layer capacitor was obtained.
<セルの作成>
セルの作成は露点−40℃以下の環境で行った。打抜いた電極2枚をセパレータとしての再生セルロース製不織布を介して対向させ、中心部を熱圧着し、積層体を得た。この積層体の各タブ部に超音波溶接でそれぞれアルミ製のリードを溶着した。リードを付けた積層体を、4方のうち2方を開けた袋状アルミラミネートフイルムに入れ、一方の開口部からリードを取り出し、リード部を挟んでラミネートフィルムの開口部を熱圧着した。積層体が入ったアルミラミネート外装袋の最後に残った開口部から積層体に対して電気二重層キャパシタ用電解液を注入し、真空熱圧着により残った開口部をシールし、エージングした後、図1の如き形態の実施例1の電気二重層キャパシタを得た。電解液は、電解質としてのテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート(TEA+BF4 −)を、スルホラン(SL)の重量:ジエチルカーボネート(DEC)の重量=1:1となる混合有機溶媒に溶解したものであり、電解液中の電解質濃度は0.6mol/Lとした。
<Creating a cell>
The cell was produced in an environment having a dew point of −40 ° C. or lower. Two punched electrodes were opposed to each other through a regenerated cellulose nonwoven fabric as a separator, and the center part was thermocompression bonded to obtain a laminate. Aluminum leads were welded to the tab portions of the laminate by ultrasonic welding. The laminate with the leads was put into a bag-like aluminum laminate film having two of the four sides opened, the lead was taken out from one opening, and the opening of the laminate film was thermocompression bonded with the lead sandwiched therebetween. After injecting the electrolyte for the electric double layer capacitor into the laminate from the last remaining opening of the aluminum laminate outer bag containing the laminate, sealing the remaining opening by vacuum thermocompression bonding and aging, The electric double layer capacitor of Example 1 having the
<実施例2>
実施例2では、炭素材料を、比表面積が450m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.08cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は実施例1と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Example 2>
In Example 2, the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 450 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.08 cm 3 / g, in the same manner as in Example 1. An electric double layer capacitor was obtained.
<実施例3>
実施例3では、有機溶媒の重量比をSL:DMC(ジメチルカーボネート)=1:1とする以外は実施例1と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Example 3>
In Example 3, an electric double layer capacitor was obtained in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of the organic solvent was SL: DMC (dimethyl carbonate) = 1: 1.
<実施例4>
実施例4では、炭素材料を、比表面積が450m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.08cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は実施例3と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Example 4>
In Example 4, the carbon material is replaced with acetylene black having a specific surface area of 450 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.08 cm 3 / g, in the same manner as in Example 3. An electric double layer capacitor was obtained.
<実施例5>
実施例5では、有機溶媒の重量比をSL:EMC(エチルメチルカーボネート)=1:1とする以外は実施例1と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Example 5>
In Example 5, an electric double layer capacitor was obtained in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of the organic solvent was SL: EMC (ethyl methyl carbonate) = 1: 1.
<実施例6>
実施例6では、炭素材料を、比表面積が450m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.08cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は実施例5と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Example 6>
In Example 6, the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 450 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.08 cm 3 / g, in the same manner as in Example 5. An electric double layer capacitor was obtained.
<実施例7>
実施例7では、有機溶媒の重量比をSL:DEC:DMC=1:1:1とする以外は実施例2と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Example 7>
In Example 7, an electric double layer capacitor was obtained in the same manner as in Example 2 except that the weight ratio of the organic solvent was SL: DEC: DMC = 1: 1: 1.
<実施例8>
実施例8では、有機溶媒の重量比をSL:DEC:EMC=1:1:1とする以外は実施例2と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Example 8>
In Example 8, an electric double layer capacitor was obtained in the same manner as in Example 2 except that the weight ratio of the organic solvent was SL: DEC: EMC = 1: 1: 1.
<実施例9>
実施例9では、有機溶媒の重量比をSL:DEC:DMC:EMC=1:1:1とする以外は実施例2と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Example 9>
In Example 9, an electric double layer capacitor was obtained in the same manner as in Example 2 except that the weight ratio of the organic solvent was SL: DEC: DMC: EMC = 1: 1: 1.
<比較例1>
比較例1では、有機溶媒をPC(プロピレンカーボネート)のみとする以外は実施例1と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, an electric double layer capacitor was obtained in the same manner as in Example 1 except that only the organic solvent was PC (propylene carbonate).
<比較例2>
比較例2では、炭素材料を、比表面積が250m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.08cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は比較例1と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative example 2>
In Comparative Example 2, the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 250 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less having a pore diameter of 0.08 cm 3 / g, and the same as Comparative Example 1 An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例3>
比較例3では、炭素材料を、比表面積が800m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.08cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は比較例1と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative Example 3>
Comparative Example 3 was the same as Comparative Example 1 except that the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 800 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.08 cm 3 / g. An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例4>
比較例4では、炭素材料を、比表面積が800m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.08cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は実施例1と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative example 4>
In Comparative Example 4, the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 800 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less having a pore diameter of 0.08 cm 3 / g, in the same manner as in Example 1. An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例5>
比較例5では、炭素材料を、比表面積が800m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.3cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は比較例4と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative Example 5>
Comparative Example 5 was the same as Comparative Example 4 except that the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 800 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.3 cm 3 / g. An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例6>
比較例6では、炭素材料を、比表面積が60m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.3cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は比較例4と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative Example 6>
Comparative Example 6 was the same as Comparative Example 4 except that the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 60 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.3 cm 3 / g. An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例7>
比較例7では、炭素材料を、比表面積が450m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.3cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は比較例4と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative Example 7>
In Comparative Example 7, the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 450 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less having a pore diameter of 0.3 cm 3 / g, in the same manner as in Comparative Example 4. An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例8>
比較例8では、炭素材料を、比表面積が60m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.3cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は比較例3と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative Example 8>
Comparative Example 8 was the same as Comparative Example 3 except that the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 60 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.3 cm 3 / g. An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例9>
比較例9では、炭素材料を、比表面積が450m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.3cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は比較例8と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative Example 9>
In Comparative Example 9, the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 450 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.3 cm 3 / g in the same manner as in Comparative Example 8. An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例10>
比較例10では、炭素材料を、比表面積が800m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.08cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は比較例8と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative Example 10>
Comparative Example 10 was the same as Comparative Example 8 except that the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 800 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.08 cm 3 / g. An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例11>
比較例11では、炭素材料を、比表面積が800m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.3cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は比較例8と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative Example 11>
Comparative Example 11 was the same as Comparative Example 8 except that the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 800 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.3 cm 3 / g. An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例12>
比較例12では、炭素材料を、比表面積が60m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.3cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は実施例5と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative Example 12>
In Comparative Example 12, the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 60 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.3 cm 3 / g in the same manner as in Example 5. An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例13>
比較例13では、炭素材料を、比表面積が450m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.3cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は比較例12と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative Example 13>
Comparative Example 13 was the same as Comparative Example 12 except that the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 450 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.3 cm 3 / g. An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例14>
比較例14では、炭素材料を、比表面積が800m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.08cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は比較例12と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative example 14>
Comparative Example 14 was the same as Comparative Example 12 except that the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 800 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less and a pore volume of 0.08 cm 3 / g. An electric double layer capacitor was obtained.
<比較例15>
比較例15では、炭素材料を、比表面積が800m2/gかつ1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.3cm3/gであるアセチレンブラックに代える以外は比較例12と同様にして電気二重層キャパシタを得た。
<Comparative Example 15>
In Comparative Example 15, the carbon material was replaced with acetylene black having a specific surface area of 800 m 2 / g and a pore diameter of 1 nm or less having a pore diameter of 0.3 cm 3 / g, in the same manner as in Comparative Example 12. An electric double layer capacitor was obtained.
<電気二重層キャパシタの特性評価>
各実施例及び各比較例の電気二重層キャパシタについて、70℃、3.0Vの通電試験を500時間連続で行い、通電試験前後のインピーダンスの増加率を測定した。それぞれの値を図2に示す。
<Characteristic evaluation of electric double layer capacitor>
About the electric double layer capacitor of each Example and each comparative example, the energization test of 70 degreeC and 3.0V was continuously performed for 500 hours, and the increase rate of the impedance before and after an energization test was measured. The respective values are shown in FIG.
実施例1〜9では、インピーダンスの増加率は130%未満である一方、比較例1〜15ではインピーダンスの増加率が大きかった。 In Examples 1-9, while the increase rate of the impedance was less than 130%, in Comparative Examples 1-15, the increase rate of the impedance was large.
10…電極、18…セパレータ、20…積層体、50…外装袋、80…電解液、100…電気二重層キャパシタ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電極は炭素材料を有し、前記炭素材料の比表面積は500m2/g以下であり、かつ、前記炭素材料における1nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.1cm3/g以下であり、
前記電解液は電解質及び有機溶媒を有し、
前記有機溶媒は、(1)式の化合物、及び、(2)式の鎖状カーボネートを含む電気二重層キャパシタ。
ここで、R1及びR2は、それぞれH、又は、CnH2n+1であり、nは1〜6のいずれかの整数である。R1及びR2は互いに同一でも異なっても良い。
ここで、R3及びR4は、それぞれCnH2n+1であり、nは1〜6のいずれかの整数である。R3及びR4は互いに同一でも異なっても良い。 A pair of electrodes, and an electrolyte solution in contact with the pair of electrodes,
The electrode has a carbon material, the specific surface area of the carbon material is 500 m 2 / g or less, and the volume of pores having a pore diameter of 1 nm or less in the carbon material is 0.1 cm 3 / g or less. Yes,
The electrolytic solution has an electrolyte and an organic solvent,
The said organic solvent is an electric double layer capacitor containing the compound of (1) Formula, and the chain carbonate of (2) Formula.
Here, R 1 and R 2 are each H or C n H 2n + 1 , and n is an integer of 1 to 6. R 1 and R 2 may be the same or different from each other.
Here, R 3 and R 4 are C n H 2n + 1, respectively, n represents an integer of 1-6. R 3 and R 4 may be the same as or different from each other.
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