JP5065856B2 - Electrode material for electric double layer capacitor, electrode and electric double layer capacitor - Google Patents

Electrode material for electric double layer capacitor, electrode and electric double layer capacitor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an add-in material for electrode materials which enlarges capacitance per unit mass of an electrode material for an electric double layer capacitor and which reduces the internal resistance of the capacitor, an electrode material containing the add-in material, an electrode for an electric double layer capacitor manufactured using the electrode material, and the electric double layer capacitor. <P>SOLUTION: An add-in material with a specific surface area of 750-1100 m<SP>2</SP>/g and an acidic surface functional group amount of 0.26 meq/g or more which is obtained by carrying out alkali activation of carbon black is used as an add-in material for electrode materials. The specific surface area of the add-in material is desirably 820 m<SP>2</SP>/g or more. An acidic surface functional group is desirably set to 0.32 meq/g or more and 0.35 meq/g or less. The used amount of the add-in material is preferably 25 parts by mass or less relative to 100 parts by mass of active carbon. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、活性炭と混合して電気二重層キャパシタの電極材料に使用される添加材、当該添加材を含む電気二重層キャパシタ用電極材料、この電極材料を使用して製造された電気二重層キャパシタ用電極および電気二重層キャパシタ、並びに、電極材料用添加材の製造方法に関するものである。   The present invention relates to an additive used for an electrode material of an electric double layer capacitor mixed with activated carbon, an electrode material for an electric double layer capacitor containing the additive, and an electric double layer capacitor manufactured using the electrode material The present invention relates to a manufacturing method of an electrode and an electric double layer capacitor, and an additive for an electrode material.

電気二重層キャパシタは、電解液と電極との界面で電気二重層が生じることを蓄電原理とする大容量キャパシタとして知られている。電気二重層キャパシタを情報機器のメモリーバックアップ、モーター駆動用等の汎用電源にするためには、その静電容量および内部抵抗を一層良化させることが望まれる。これに対応するために、例えば下記特許文献1〜3にも開示されている通り、電極材料や電極製法などの電極に関する技術開発が進められている。   An electric double layer capacitor is known as a large-capacity capacitor based on the principle of power storage that an electric double layer is generated at the interface between an electrolyte and an electrode. In order to use the electric double layer capacitor as a general-purpose power source for information equipment memory backup, motor drive, etc., it is desired to further improve its capacitance and internal resistance. In order to cope with this, as disclosed in, for example, the following Patent Documents 1 to 3, technical development relating to electrodes such as electrode materials and electrode manufacturing methods has been advanced.

特許文献1には、電気二重層キャパシタの電極間の抵抗の低減、および静電容量の向上のための技術として、活性炭粉末、この活性炭粉末よりも小さい粒子径の導電性付与材(カーボンブラック)、および樹脂を溶解または分散した少量の水溶性バインダー溶液を混練する工程と、さらにこの混練品に分散溶媒を少しずつ添加して所定粘度のペーストを調整する工程と、このペーストを集電金属箔に塗布して分散溶媒を除去する工程とからなる電気二重層キャパシタ用電極の製造方法が開示されている。   In Patent Document 1, as a technique for reducing resistance between electrodes of an electric double layer capacitor and improving capacitance, activated carbon powder, a conductivity imparting material (carbon black) having a smaller particle diameter than the activated carbon powder is disclosed. And a step of kneading a small amount of a water-soluble binder solution in which a resin is dissolved or dispersed, a step of adding a dispersion solvent little by little to the kneaded product to prepare a paste having a predetermined viscosity, and a current collecting metal foil A method for producing an electrode for an electric double layer capacitor comprising the step of applying to the substrate and removing the dispersion solvent is disclosed.

特許文献2には、内部抵抗が低く、かつ、静電容量が大きい電気二重層キャパシタを実現するためには、活性炭と熱処理または賦活処理して得られる炭素質物質とを含有するものを電極材料として使用すれば良いことが開示されている。その賦活処理される対象は、フラーレン含有煤、又は、フラーレン含有煤から溶媒を用いてフラーレンの少なくとも一部を実質的に抽出して得られる抽出残渣物であり、薬品賦活、ガス賦活等を賦活処理として選択可能であると記載されている。そして、ガス賦活処理または熱処理で得られた炭素質物質が具体的な炭素質物質として開示されている。   In Patent Document 2, in order to realize an electric double layer capacitor having a low internal resistance and a large capacitance, an electrode material containing activated carbon and a carbonaceous material obtained by heat treatment or activation treatment is used. It is disclosed that it may be used as. The activation target is fullerene-containing soot or an extraction residue obtained by substantially extracting at least a part of fullerene from the fullerene-containing soot using a solvent, and activates chemical activation, gas activation, etc. It is described that the process can be selected. A carbonaceous material obtained by gas activation treatment or heat treatment is disclosed as a specific carbonaceous material.

特許文献3には、静電容量特性を向上させるために、異なる平均粒子径の炭素質導電性粉末を混合した電極材料を使用することが開示されている。活性炭、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどが前記炭素質導電性粉末として開示されており、当該炭素質導電性粉末をアルカリ処理すれば、その表面活性を増加可能であるとされている。なお、炭素質導電性粉末をアルカリ処理した具体例も、そのアルカリ処理のための条件も特許文献3には開示されていない。
特開2002−222741号公報 特開2006−294817号公報 特開2003−272961号公報
Patent Document 3 discloses the use of an electrode material in which carbonaceous conductive powders having different average particle diameters are mixed in order to improve capacitance characteristics. Activated carbon, acetylene black, ketjen black and the like are disclosed as the carbonaceous conductive powder, and it is said that the surface activity can be increased by treating the carbonaceous conductive powder with an alkali. In addition, neither the specific example which carried out the alkali process of carbonaceous electroconductive powder nor the conditions for the alkali process is disclosed by patent document 3. FIG.
JP 2002-222741 A JP 2006-294817 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-272961

上記の通り、電気二重層キャパシタの静電容量および内部抵抗を向上させる技術提供が望まれている。本発明は、そのような事情に鑑み、電気二重層キャパシタ用電極材料の単位質量当りの静電容量を大きくすることができ、かつ、同キャパシタの内部抵抗を低減させることができる電極材料用添加材の提供を目的とする。   As described above, it is desired to provide a technique for improving the capacitance and internal resistance of the electric double layer capacitor. In view of such circumstances, the present invention is capable of increasing the capacitance per unit mass of an electrode material for an electric double layer capacitor and adding the electrode material that can reduce the internal resistance of the capacitor. The purpose is to provide materials.

本発明者等は、比表面積および酸性表面官能基量が所定範囲であり、かつ、カーボンブラックをアルカリ賦活して得られる炭素材を電極材料用添加材として使用すれば、電気二重層キャパシタにおける質量基準容量(「質量基準容量」とは、本発明に係る添加材を含有する所定質量の電極材料が発現する静電容量である。)が向上すると共に、同キャパシタの内部抵抗を低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The inventors have a specific surface area and an acidic surface functional group amount within a predetermined range, and if a carbon material obtained by alkali activation of carbon black is used as an additive for an electrode material, the mass in the electric double layer capacitor It has been found that the reference capacity ("mass reference capacity" is an electrostatic capacity developed by an electrode material having a predetermined mass containing the additive according to the present invention) can be improved and the internal resistance of the capacitor can be reduced. The present invention has been completed.

すなわち、電気二重層キャパシタの電極材料に使用される本発明に係る電極材料用添加材は、カーボンブラックをアルカリ賦活して得られ、かつ、比表面積が750〜1100m2/g、酸性表面官能基量が0.26meq/g以上であることを特徴とする。 That is, the additive for an electrode material according to the present invention used for an electrode material of an electric double layer capacitor is obtained by alkali activation of carbon black, and has a specific surface area of 750 to 1100 m 2 / g, an acidic surface functional group. The amount is 0.26 meq / g or more.

上記添加材における酸性表面官能基の上限量は、製造コストの観点から、0.35meq/gであると好ましい。また、当該添加材における比表面積と酸性表面官能基の下限量は、電気二重層キャパシタの質量基準容量だけではなく、体積基準容量をも向上させるには、比表面積が820m2/g、酸性表面官能基が0.32meq/gであると良い。ここで、「体積基準容量」とは、本発明に係る添加材を含有する所定体積の電極材料が発現する静電容量である。 The upper limit of the acidic surface functional group in the additive is preferably 0.35 meq / g from the viewpoint of production cost. Further, the lower limit of the specific surface area and the acidic surface functional group in the additive is not limited to the mass standard capacity of the electric double layer capacitor but also to increase the volume standard capacity, the specific surface area is 820 m 2 / g, acidic surface The functional group is preferably 0.32 meq / g. Here, the “volume reference capacity” is an electrostatic capacity developed by a predetermined volume of electrode material containing the additive according to the present invention.

本発明に係る電気二重層キャパシタ用電極材料は、本発明に係る電極材料用添加材と、活性炭とを含有することを特徴とする。この電極材料における活性炭は、アルカリ賦活されたカーボンブラック、比表面積が750〜1100m2/g、および酸性表面官能基量が0.26meq/g以上のいずれかを欠くものであり、本発明に係る添加材と明確に区別される。本発明に係る電極材料における添加材の含有量は、特に限定されないが、活性炭100質量部に対して25質量部以下であると良い。 The electrode material for electric double layer capacitors according to the present invention comprises the additive for electrode material according to the present invention and activated carbon. The activated carbon in this electrode material lacks any of alkali-activated carbon black, specific surface area of 750 to 1100 m 2 / g, and acidic surface functional group content of 0.26 meq / g or more. Clearly distinguished from additives. The content of the additive in the electrode material according to the present invention is not particularly limited, but is preferably 25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the activated carbon.

本発明に係る電気二重層キャパシタ用電極材料を使用すれば、電気二重層キャパシタ用電極を製造可能であり、当該電極を使用して電気二重層キャパシタを製造することができる。   If the electrode material for electric double layer capacitors according to the present invention is used, an electrode for electric double layer capacitor can be manufactured, and an electric double layer capacitor can be manufactured using the electrode.

また、本発明に係る電極材料用添加材の製造方法は、上記本発明に係る電極材料用添加材の製造方法であって、カーボンブラックをアルカリ賦活する工程を有することを特徴とする。   Moreover, the manufacturing method of the additive for electrode materials which concerns on this invention is a manufacturing method of the additive for electrode materials which concerns on the said invention, Comprising: It has the process of activating carbon black alkali.

本発明の電極材料用添加材は、比表面積および酸性表面官能基量が所定範囲であり、かつ、カーボンブラックをアルカリ賦活して得られるものなので、質量基準容量の向上と内部抵抗の低減を実現することができる。   The additive for electrode material according to the present invention has a specific surface area and an acidic surface functional group amount within a predetermined range, and is obtained by alkali activation of carbon black, thus realizing improvement in mass reference capacity and reduction in internal resistance. can do.

本発明に係る添加材について、以下に詳述する。なお、以下においては、「電気二重層キャパシタ」を単に「キャパシタ」と称し、「電気二重層キャパシタ用電極」を単に「電極」と称し、「電気二重層キャパシタ用電極材料」を単に「電極材料」と称することがある。   The additive according to the present invention will be described in detail below. In the following, “electric double layer capacitor” is simply referred to as “capacitor”, “electrode for electric double layer capacitor” is simply referred to as “electrode”, and “electrode material for electric double layer capacitor” is simply referred to as “electrode material”. May be called.

本発明の添加材は、カーボンブラックをアルカリ賦活されたものであり、電極材料の添加材として使用される。そして、この添加材の比表面積と酸性表面官能基量は、所定範囲値である。   The additive of the present invention is obtained by alkali activation of carbon black and is used as an additive for electrode materials. And the specific surface area and acidic surface functional group amount of this additive are a predetermined range value.

上記添加材の比表面積は、750m2/g未満であると質量基準容量が小さくなるので好ましくなく、750m2/g以上である。好ましくは、体積基準容量も向上する820m2/g以上である。一方で、比表面積が大きなほど質量基準容量も大きくなるが、添加材の製造コストが高くなってしまうので、比表面積は、1100m2/g以下であると良い。ここで、比表面積は、窒素吸着等温線を測定するBET法により求められる。 The specific surface area of the additive is less than 750 m 2 / g, which is not preferable because the mass reference capacity becomes small, and is 750 m 2 / g or more. Preferably, it is 820 m 2 / g or more which improves the volume capacity. On the other hand, the larger the specific surface area, the larger the mass reference capacity, but the manufacturing cost of the additive increases, so the specific surface area is preferably 1100 m 2 / g or less. Here, a specific surface area is calculated | required by BET method which measures a nitrogen adsorption isotherm.

本発明に係る添加材の酸性表面官能基量は、0.26〜0.35meq/gである。0.26meq/g未満であると、質量基準容量を向上させることができないので好ましくなく、0.35meq/gを超えると、添加材が高価格となって好ましくない。好ましい酸性表面官能基量は、体積基準容量をも向上させることができる0.32〜0.35meq/gである。   The amount of the acidic surface functional group of the additive according to the present invention is 0.26 to 0.35 meq / g. If it is less than 0.26 meq / g, the mass reference capacity cannot be improved, which is not preferable. If it exceeds 0.35 meq / g, the additive becomes expensive and is not preferable. A preferable amount of the acidic surface functional group is 0.32 to 0.35 meq / g capable of improving the volume capacity.

ところで、賦活処理により得られる従来公知の活性炭には、カルボキシル基、フェノール性水酸基、カルボニル基等が表面官能基として存在することと、賦活方法およびその方法の条件により、表面官能基の種類および表面官能基量が変動することが知られている。これと同様に、カーボンブラックを賦活処理して得られる炭素材も、その賦活処理の種類またはその条件が異なると表面官能基の種類および量が変動する。本発明のカーボンブラックをアルカリ処理で得られる炭素材(添加材)では、酸性表面官能基がキャパシタの静電容量と内部抵抗に影響を及ぼすと考えられる。そのため、本発明の添加材の酸性表面官能基量を、0.26meq/g以上に設定している。   By the way, in the conventionally known activated carbon obtained by the activation treatment, depending on the presence of carboxyl groups, phenolic hydroxyl groups, carbonyl groups, etc. as surface functional groups, the activation method and the conditions of the method, the types of surface functional groups and the surface It is known that the amount of functional groups varies. Similarly, the carbon material obtained by activating carbon black also varies in the type and amount of surface functional groups if the type of activation treatment or the conditions differ. In the carbon material (additive) obtained by subjecting the carbon black of the present invention to an alkali treatment, it is considered that the acidic surface functional group affects the capacitance and internal resistance of the capacitor. Therefore, the acidic surface functional group amount of the additive of the present invention is set to 0.26 meq / g or more.

酸性表面官能基量を求めるには、Boehm法(文献「H.P.Boehm, Adzan. Catal, 16, 179(1966)」にその詳細が記載されている)が使用される。つまり、添加材2gが収容された共栓付き三角フラスコ(容量100ml)に投入後、そのフラスコ内に1/10規定のナトリウムエトキシド50mlを加え、30分間の振とう後30分間放置した。この振とうと放置を3回繰り返した。次いで、更に24時間放置し、ろ過分離して得られた濾液25mlを1/10規定の塩酸で中和滴定した。また、ブランクテストも行った。そして、次式により算出される値が酸性表面官能基量である。   The Boehm method (the details thereof are described in the document “H.P. Boehm, Adzan. Catal, 16, 179 (1966)”) is used to determine the amount of the acidic surface functional group. That is, after putting it into a conical stoppered Erlenmeyer flask (capacity 100 ml) containing 2 g of additive, 50 ml of 1/10 normal sodium ethoxide was added to the flask and left for 30 minutes after shaking for 30 minutes. This shaking and leaving was repeated three times. Next, the mixture was further left for 24 hours, and 25 ml of the filtrate obtained by filtration and separation was neutralized and titrated with 1/10 N hydrochloric acid. A blank test was also conducted. And the value computed by following Formula is the amount of acidic surface functional groups.

Figure 0005065856
Figure 0005065856

添加材の平均粒子径は、特に限定されないが、通常3〜20μmである。   Although the average particle diameter of an additive is not specifically limited, Usually, it is 3-20 micrometers.

上述の通り、カーボンブラックのアルカリ賦活により、本発明の添加材が製造される。   As described above, the additive of the present invention is produced by alkali activation of carbon black.

添加材の原料になるカーボンブラックとは、天然ガス、液状炭化水素等を不完全燃焼または熱分解させて得られる非晶質炭素含有率95質量%以上のナノ粒子である。ファーネス法、衝撃法等の製法によりカーボンブラックが得られることが知られており、物理的・化学的特性については、例えば、講談社が発行している「カーボンブラック(著者:J.B.Donnet,A.Voet、訳者:高橋浩,山下晋三,堤和男、発行年月:1978年5月)」で明らかにされている。   The carbon black used as a raw material for the additive is a nanoparticle having an amorphous carbon content of 95% by mass or more obtained by incomplete combustion or thermal decomposition of natural gas, liquid hydrocarbon or the like. It is known that carbon black can be obtained by manufacturing methods such as the furnace method and impact method. For physical and chemical properties, see, for example, “Carbon Black (Author: JBDonnet, A.Voet” published by Kodansha. Translators: Hiroshi Takahashi, Shinzo Yamashita, Kazuo Tsutsumi. Date of issue: May 1978).

カーボンブラックには結晶が含まれている場合があるが、結晶が多く含まれていると、比表面積750m2/g以上、かつ、酸性表面官能基量0.26meq/g以上の添加材を得ることはできないか又は困難になる。そのため、XRDによるc軸方向の結晶厚み(Lc)を、カーボンブラックの選定の指標とすれば良く、Lcが2.5nm以下であると良く、2.0nm以下が好ましく、1.5nm以下が更に好ましい。 Carbon black may contain crystals, but if it contains many crystals, an additive having a specific surface area of 750 m 2 / g or more and an acidic surface functional group content of 0.26 meq / g or more is obtained. It can't be done or it becomes difficult. Therefore, the crystal thickness (Lc) in the c-axis direction by XRD may be used as an index for selecting carbon black, Lc may be 2.5 nm or less, preferably 2.0 nm or less, and further 1.5 nm or less. preferable.

また、カーボンブラックの比表面積は、特に限定されないが、70〜120m2/gであると良い。この比表面積は、窒素吸着等温線を測定するBET法により求められる。 Moreover, the specific surface area of carbon black is not particularly limited, but is preferably 70 to 120 m 2 / g. This specific surface area is determined by the BET method that measures the nitrogen adsorption isotherm.

原料として使用できるカーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラックが挙げられる。上記Lc範囲、比表面積範囲を満たすカーボンブラックは、市販されている。例えば、東海カーボン社製カーボンブラック「トーカブラック♯7360SB」がある。   Examples of carbon black that can be used as a raw material include furnace black, lamp black, thermal black, acetylene black, channel black, roller black, and disk black. Carbon black satisfying the above Lc range and specific surface area range is commercially available. For example, carbon black “Toka Black # 7360SB” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. is available.

添加材を製造するためのアルカリ賦活とは、アルカリ金属化合物とカーボンブラックとの混合物を加熱する処理である。ここで使用するアルカリ金属化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の水酸化物;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等の炭酸塩;が挙げられる。これらの一種または二種以上を選択すれば良く、水酸化カリウムを選択することが好ましい。そして、アルカリ金属化合物の使用量は、当該量が多いほど添加材の比表面積が大きくなると共に、酸性表面官能基量も増加する。カーボンブラックの種別にもよるが、(アルカリ金属化合物の質量)/(カーボンブラックの質量)が概ね2.8以上であると良く、3.7以上が好ましい。一方、アルカリ金属化合物の使用量の上限が限定されることはない。但し、使用するアルカリ金属化合物の量が多くなれば製造コストが高くなるから、(アルカリ金属の質量)/(カーボンブラックの質量)が7.0以下であることが好ましく、6.0以下がより好ましく、5.5以下が更に好ましい。   Alkali activation for producing the additive is a process of heating a mixture of an alkali metal compound and carbon black. Examples of the alkali metal compound used here include hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide; carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate and lithium carbonate. One or more of these may be selected, and potassium hydroxide is preferably selected. As the amount of the alkali metal compound used increases, the specific surface area of the additive increases and the amount of acidic surface functional groups also increases. Although it depends on the type of carbon black, (mass of alkali metal compound) / (mass of carbon black) is preferably approximately 2.8 or more, and preferably 3.7 or more. On the other hand, the upper limit of the usage-amount of an alkali metal compound is not limited. However, if the amount of the alkali metal compound to be used increases, the production cost increases. Therefore, the (mass of alkali metal) / (mass of carbon black) is preferably 7.0 or less, and more preferably 6.0 or less. Preferably it is 5.5 or less.

なお、アルカリ賦活においては、アルカリ金属化合物を溶融容易とするために、カーボンブラックおよびアルカリ金属化合物と共に水を混合しても良い。このときの水の混合量は、アルカリ金属化合物の質量の0.05〜10倍であると良い。   In alkali activation, water may be mixed with carbon black and an alkali metal compound in order to facilitate melting of the alkali metal compound. The amount of water mixed at this time is preferably 0.05 to 10 times the mass of the alkali metal compound.

アルカリ賦活における加熱では、そのときの加熱温度が400〜900℃程度であると良く、通常、800℃程度である。加熱温度が低いと比表面積が小さくなる傾向があり、加熱温度が高いと比表面積が大きくなる傾向がある。なお、アルカリ賦活における加熱は、アルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下;または減圧下(真空中);等で行われる。   In heating in alkali activation, the heating temperature at that time is preferably about 400 to 900 ° C, and is usually about 800 ° C. When the heating temperature is low, the specific surface area tends to decrease, and when the heating temperature is high, the specific surface area tends to increase. The heating in the alkali activation is performed under an inert gas atmosphere such as argon or nitrogen; or under reduced pressure (in a vacuum);

アルカリ賦活で得られた添加材の表面には、カーボンブラックおよび/またはアルカリ金属化合物に由来する不純物が吸着している場合がある。その不純物は金属元素(鉄、銅、ニッケル、アルカリ金属等)および金属元素化合物(以下、「金属元素および金属元素化合物」を「金属元素等」という)であり、当該金属元素等が多量に吸着した添加材を使用して製造されたキャパシタは、その耐久性低下(キャパシタ寿命の短命化)を誘発することがある。そのため、通常、得られた添加材を洗浄する。   Impurities derived from carbon black and / or alkali metal compounds may be adsorbed on the surface of the additive obtained by alkali activation. The impurities are metal elements (iron, copper, nickel, alkali metals, etc.) and metal element compounds (hereinafter “metal elements and metal element compounds” are referred to as “metal elements”), and a large amount of such metal elements adsorb. The capacitor manufactured using the added material may induce a decrease in durability (shortening of the capacitor life). For this reason, the obtained additive is usually washed.

公知の洗浄方法により、添加材から金属元素等を除去できる。その公知の洗浄方法としては、例えば、(1)水のみを洗浄液に使用し、添加材を洗浄する方法、(2)塩酸、硫酸等の強酸を一種または二種以上混合した強酸水溶液で添加材を洗浄し、更に水で添加材を洗浄する方法、が挙げられる。   Metal elements and the like can be removed from the additive by a known cleaning method. The known cleaning methods include, for example, (1) a method in which only water is used as a cleaning solution to clean the additive, and (2) a strong acid aqueous solution in which one or more strong acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid are mixed. And a method of washing the additive with water.

添加材の平均粒子径を調整する必要がある場合、適宜に選択された公知の粒子径調整手段で添加材の平均粒子径を調整する。例えば、ボールミル、振動ミル、ジェットミル等の粉砕機を使用して添加材の平均粒子径を調整すると良い。   When it is necessary to adjust the average particle size of the additive, the average particle size of the additive is adjusted by a known particle size adjusting means appropriately selected. For example, the average particle diameter of the additive may be adjusted using a pulverizer such as a ball mill, a vibration mill, or a jet mill.

上記添加材は、電極材料の主要材料となる活性炭と混合して使用される。活性炭に対する添加材の混合量が多くなるほど、質量基準容量および内部抵抗が良化する。添加材の量は、通常、活性炭100質量部に対して25質量部以下である。   The additive is used by mixing with activated carbon which is a main material of the electrode material. The greater the amount of additive added to the activated carbon, the better the mass reference capacity and internal resistance. The amount of the additive is usually 25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the activated carbon.

上記活性炭は、その比表面積が1100m2/gを超えるものであると良い。活性炭の比表面積の下限は、1500m2/gであると好ましく、2000m2/gであるとより好ましく、2100m2/gであるとより好ましい。一方、その上限値は、3000m2/gであると良く、2500m2/gであっても良い。この比表面積を求めるには、窒素吸着等温線を測定するBET法が用いられる。平均細孔径、平均粒子径等の比表面積以外の活性炭の物理的特性は、特に限定されない。 The activated carbon preferably has a specific surface area exceeding 1100 m 2 / g. The lower limit of the specific surface area of the activated carbon is preferably 1500 m 2 / g, more preferably 2000 m 2 / g, and even more preferably 2100 m 2 / g. On the other hand, the upper limit value may be 3000 m 2 / g, or 2500 m 2 / g. In order to obtain the specific surface area, a BET method for measuring a nitrogen adsorption isotherm is used. The physical characteristics of the activated carbon other than the specific surface area such as the average pore diameter and the average particle diameter are not particularly limited.

上記活性炭を製造するには、公知の活性炭原料である炭素質物質を賦活処理すれば良い。   In order to produce the activated carbon, a carbonaceous material which is a known activated carbon raw material may be activated.

活性炭を製造するための炭素質物質は、特に限定されない。例えば、木材、おが屑、木炭、ヤシガラ、セルロース系繊維、合成樹脂(例えば、フェノール樹脂、フラン樹脂)等の難黒鉛化性炭素;ピッチ(例えば、メソフェーズピッチ)、コークス(例えば、ピッチコークス、ニードルコークス、フリュードコークス)、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、PAN等の易黒鉛化性炭素;およびこれらの混合物が挙げられる。必要に応じて、賦活処理前に炭化処理が行われた炭素質物質が活性炭原料として使用される。ここで、炭化処理は、高温(例えば、900〜1000℃)の窒素等の不活性ガス中に炭素質物質を置き、炭素質物質の炭化を進行させる処理である。   The carbonaceous material for producing activated carbon is not particularly limited. For example, non-graphitizable carbon such as wood, sawdust, charcoal, coconut shell, cellulosic fiber, synthetic resin (eg, phenol resin, furan resin); pitch (eg, mesophase pitch), coke (eg, pitch coke, needle coke) ), Graphitizable carbon such as polyvinyl chloride, polyimide, and PAN; and mixtures thereof. If necessary, a carbonaceous material that has been carbonized before the activation treatment is used as the activated carbon raw material. Here, the carbonization treatment is a treatment in which a carbonaceous material is placed in an inert gas such as nitrogen at a high temperature (for example, 900 to 1000 ° C.) and carbonization of the carbonaceous material proceeds.

活性炭を製造するための賦活処理とは、炭素質物質の表面に細孔を形成して、比表面積および細孔容積を大きくする処理である。本発明に係る添加材の製造方法と異なり、(1)ガスとの共存下で炭素質物質を加熱して活性炭を製造するガス賦活、および(2)賦活材と炭素質物質との混合物を加熱して活性炭を製造する薬剤賦活のいずれの処理をも、賦活処理として使用できる。   The activation treatment for producing activated carbon is a treatment for forming pores on the surface of the carbonaceous material and increasing the specific surface area and pore volume. Unlike the method for producing an additive according to the present invention, (1) gas activation for producing activated carbon by heating a carbonaceous material in the presence of gas, and (2) heating a mixture of the activation material and the carbonaceous material. Any of the chemical activation processes for producing activated carbon can be used as the activation process.

ガス賦活を選択した場合には、700〜1000℃の温度雰囲気で、水蒸気、空気、炭酸ガス、燃焼ガス等から選択される一種または二種以上の酸化性ガスと、炭素質物質とを接触させると良い。この接触で、炭素質物質の細孔径、比表面積、および細孔容積が大きくなり、活性炭が製造される。   When gas activation is selected, one or two or more oxidizing gases selected from water vapor, air, carbon dioxide, combustion gas, and the like are brought into contact with a carbonaceous material in a temperature atmosphere of 700 to 1000 ° C. And good. By this contact, the pore diameter, specific surface area, and pore volume of the carbonaceous material are increased, and activated carbon is produced.

ガス賦活に比して大きな比表面積の活性炭を容易に製造できる薬剤賦活を選択することは好適である。この薬剤賦活は、上記の通り、賦活剤と炭素質物質との混合物を加熱して行なわれる。この場合、リン酸、硫酸、塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫化カリウム、およびアルカリ金属化合物等の公知の賦活剤から選択した一種または二種以上を使用すると良い。活性炭製造のための賦活処理を容易に行える賦活剤としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物;炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属の炭酸塩;硫酸カリウム、硫酸ナトリウムなどのアルカリ金属の硫酸塩;が好ましく、アルカリ金属の水酸化物がより好ましく、水酸化カリウムが更に好ましい。賦活剤の使用量は、例えばアルカリ金属の水酸化物を賦活剤として使用する場合、炭素質物質の質量の0.5〜10倍であると良い。この使用量が多量である程、比表面積および平均細孔径が大きな活性炭を製造でき、少量である程、活性炭の比表面積および平均細孔径が小さな活性炭を製造できる。   It is preferable to select a chemical activation that can easily produce activated carbon having a large specific surface area compared to the gas activation. As described above, this drug activation is performed by heating a mixture of an activator and a carbonaceous substance. In this case, it is preferable to use one or more selected from known activators such as phosphoric acid, sulfuric acid, calcium chloride, zinc chloride, potassium sulfide, and alkali metal compounds. Examples of the activator that can be easily activated for the production of activated carbon include hydroxides of alkali metals such as potassium hydroxide and sodium hydroxide; carbonates of alkali metals such as potassium carbonate and sodium carbonate; potassium sulfate and sodium sulfate Alkali metal sulfates such as alkali metal hydroxides are preferred, alkali metal hydroxides are more preferred, and potassium hydroxide is more preferred. The amount of the activator used is preferably 0.5 to 10 times the mass of the carbonaceous material when, for example, an alkali metal hydroxide is used as the activator. Activated carbon with a large specific surface area and average pore diameter can be produced as the amount used is larger, and activated carbon with a smaller specific surface area and average pore diameter can be produced as the amount is smaller.

なお、活性炭製造のための薬剤賦活においても、賦活剤を溶融容易とするために、炭素質物質および賦活剤と共に水を混合しても良い。このときの水の混合量は、アルカリ金属の水酸化物を賦活剤に使用する場合、賦活剤の質量の0.05〜10倍であると良い。   In addition, also in the chemical activation for activated carbon manufacture, in order to make an activator easy to melt | dissolve, you may mix water with a carbonaceous material and an activator. The amount of water mixed at this time is preferably 0.05 to 10 times the mass of the activator when an alkali metal hydroxide is used as the activator.

薬剤賦活における加熱では、そのときの加熱温度が400〜900℃程度であると良い。加熱温度が低いと、比表面積および平均細孔径が小さくなる傾向があり、加熱温度が高いと、比表面積および平均細孔径が大きくなる傾向がある。なお、薬剤賦活における加熱は、アルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下;または減圧下(真空中);等で行われる。   In heating in drug activation, the heating temperature at that time is preferably about 400 to 900 ° C. When the heating temperature is low, the specific surface area and the average pore diameter tend to decrease, and when the heating temperature is high, the specific surface area and the average pore diameter tend to increase. In addition, the heating in chemical | medical agent activation is performed by inert gas atmosphere, such as argon and nitrogen; or under reduced pressure (in a vacuum);

本発明に係る添加材と同様、賦活処理により得られた活性炭に対して、その表面の金属元素等を除去するための洗浄を行うと良い。また、活性炭の平均粒子径を調整する必要がある場合には、公知の粒子径調整手段を使用すると良い。公知の粉砕機(例えば、ボールミル、振動ミル、ジェットミル)で平均粒子径を小さくする調整が可能である。例えば、活性炭の平均粒子径を6μm以下に調整する。   As with the additive according to the present invention, the activated carbon obtained by the activation treatment may be washed to remove metal elements and the like on the surface. Moreover, when it is necessary to adjust the average particle diameter of activated carbon, it is good to use a well-known particle diameter adjustment means. It is possible to adjust the average particle size to be small with a known pulverizer (for example, ball mill, vibration mill, jet mill). For example, the average particle diameter of the activated carbon is adjusted to 6 μm or less.

本発明の添加材と活性炭とを混合した電極材料を使用し、電気二重層キャパシタ用電極を製造できる。この電極の製造においては、公知の製法を使用すると良い。例えば、本発明に係る添加材と活性炭との混合物と、導電性付与材と、バインダー溶液とを混練し、溶媒を添加してペーストを調製し、このペーストをアルミ箔等の集電板に塗布した後、溶媒を乾燥除去することにより、電極を製造することが可能である。   An electrode for an electric double layer capacitor can be produced using an electrode material obtained by mixing the additive of the present invention and activated carbon. In manufacturing the electrode, a known manufacturing method may be used. For example, a mixture of an additive and activated carbon according to the present invention, a conductivity imparting material, and a binder solution are kneaded, a solvent is added to prepare a paste, and this paste is applied to a current collector plate such as an aluminum foil Then, the electrode can be manufactured by removing the solvent by drying.

電極を製造する際に使用するバインダーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素系高分子化合物、カルボキシメチルセルロース、スチレン−ブタジエンゴム、石油ピッチ、フェノール樹脂が挙げられる。また、導電性付与材としては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等の炭素系導電性付与材;酸化ルテニウム等の金属酸化物系導電性付与材;が挙げられる。なお、本発明に係る添加材の使用によりキャパシタの内部抵抗の低減を図れるので、導電性付与材の使用は、前記内部抵抗の一層の向上を図ることができる場合にのみ使用することが好ましい。   Examples of the binder used when manufacturing the electrode include fluorine-based polymer compounds such as polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride, carboxymethyl cellulose, styrene-butadiene rubber, petroleum pitch, and phenol resin. Examples of the conductivity-imparting material include carbon-based conductivity imparting materials such as carbon black, acetylene black, and ketjen black; metal oxide-based conductivity imparting materials such as ruthenium oxide. In addition, since the internal resistance of the capacitor can be reduced by using the additive according to the present invention, the use of the conductivity imparting material is preferably used only when the internal resistance can be further improved.

コイン型、巻回型、積層型等の電気二重層キャパシタが知られており、当該キャパシタは、電極、電解液、およびセパレータを主要構成とし、一対の電極間にセパレータを配置した構造が一般的である。   There are known electric double layer capacitors such as a coin type, a wound type, and a multilayer type, and the capacitor generally has an electrode, an electrolytic solution, and a separator, and a structure in which a separator is disposed between a pair of electrodes. It is.

電解液には、分解電圧が高い非水系極性溶媒を主溶媒とする非水系電解的を選択することが好ましい。非水系電解液の溶媒には、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、メチルエチルカーボネート等の非水系極性溶媒から選択された一種または二種以上を主溶媒にすることが好ましい。また、電解液の電解質としては、アミジンまたは第四級アンモニウムと、過塩素酸、四フッ化ホウ素または六フッ化リンとの塩等がある。また、セパレータを例示すれば、セルロース、ガラス繊維、又は、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンを主成分とした不織布、クロス、微孔フィルムが挙げられる。   As the electrolytic solution, it is preferable to select a nonaqueous electrolytic solution having a nonaqueous polar solvent having a high decomposition voltage as a main solvent. As the solvent for the non-aqueous electrolyte solution, it is preferable to use one or two or more kinds selected from non-aqueous polar solvents such as propylene carbonate, ethylene carbonate, and methyl ethyl carbonate as the main solvent. Examples of the electrolyte of the electrolytic solution include salts of amidine or quaternary ammonium with perchloric acid, boron tetrafluoride or phosphorus hexafluoride. Moreover, if a separator is illustrated, the nonwoven fabric, cloth, and microporous film which have cellulose, glass fiber, or polyolefins, such as polyethylene and a polypropylene, as a main component are mentioned.

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合しうる範囲で適宜変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be appropriately modified and implemented within a range that can meet the purpose described above and below. All of which are within the scope of the present invention.

以下における平均粒子径等の決定手段は、次の通りである。   Means for determining the average particle size and the like in the following are as follows.

c軸方向の結晶厚み(Lc):
XRDを使用し、次の分析条件でLcを決定した。
XRD分析装置:Spectris社製X線回折装置「PaNalytical X' Pert PRO(検出器:X' Celerator)」
X線源:Cu−Kα線(波長1.54Å)
管電圧:45KV
管電流:40mA
走査軸:θ/2θ
走査範囲:2θ=15〜35°
走査速度:2.0°/min.
取り込み幅:0.004°
測定モード:Continuous
2θ補正:内部標準法(標準Siを10質量%混合)
Crystal thickness in the c-axis direction (Lc):
Using XRD, Lc was determined under the following analysis conditions.
XRD analyzer: X-ray diffractometer manufactured by Spectris "PaNalytical X 'Pert PRO (detector: X'Celerator)"
X-ray source: Cu-Kα ray (wavelength 1.54 mm)
Tube voltage: 45KV
Tube current: 40 mA
Scanning axis: θ / 2θ
Scanning range: 2θ = 15-35 °
Scanning speed: 2.0 ° / min.
Capture width: 0.004 °
Measurement mode: Continuous
2θ correction: Internal standard method (mixing 10% by mass of standard Si)

平均粒子径:
試料を水に入れ、界面活性剤を少量添加後、試料を超音波分散させ、株式会社島津製作所製レーザ回折式粒度分布測定装置「SALD−2000」を用いて求められるメジアン径を平均粒子径とした。
Average particle size:
Put the sample in water, add a small amount of surfactant, ultrasonically disperse the sample, and calculate the median diameter determined using a laser diffraction particle size distribution analyzer “SALD-2000” manufactured by Shimadzu Corporation as the average particle size. did.

比表面積:
マイクロメリティックス社製ASAP−2400窒素吸着装置を使用し、窒素吸着等温線を測定するBET法により比表面積を求めた。
Specific surface area:
The specific surface area was calculated | required by BET method which measures an nitrogen isotherm using the ASAP-2400 nitrogen adsorption apparatus by a micromeritics company.

酸性表面官能基量:
Boehm法により酸性表面官能基量を算出した。
Acid surface functional groups:
The amount of acidic surface functional groups was calculated by the Boehm method.

所定粒径の実施例および比較例の添加材を調製し、この添加材の平均粒子径、比表面積、酸性表面官能基量を求めた。活性炭と添加材とを混合した電極材料を使用してキャパシタを作製した。以上の詳細を以下に示す。   Additives of Examples and Comparative Examples having a predetermined particle diameter were prepared, and the average particle diameter, specific surface area, and acidic surface functional group amount of the additive were determined. A capacitor was fabricated using an electrode material obtained by mixing activated carbon and an additive. The details are as follows.

(添加材)
東海カーボン社製カーボンブラック「トーカブラック♯7360SB(ソフトビーズ品)」または電気化学工業社製アセチレンブラック「デンカブラック(粉状品)」を、原料のカーボンブラックとした。これらカーボンブラックのLcの分析を行った結果、トーカブラック♯7360SBのLcは、実施例5で使用したもの以外が1.5nm、実施例5で使用したものが3.7nm、デンカブラックのLcは3.7nmであった。
(Additives)
Carbon black “Toka Black # 7360SB (soft bead product)” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. or acetylene black “Denka Black (powder product)” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. was used as the raw material carbon black. As a result of analysis of Lc of these carbon blacks, Lc of Toka Black # 7360SB was 1.5 nm other than that used in Example 5, 3.7 nm was used in Example 5, and Lc of Denka Black was 3.7 nm.

実施例1a〜1d、実施例2〜5、比較例2、3、および5の添加材:
カーボンブラックと当該カーボンブラックの0.0〜5.0質量倍のKOH(キシダ化学社製特級試薬)との混合物を800℃の窒素雰囲気中で加熱することにより、アルカリ賦活処理を行い、実施例または比較例の添加材を含む賦活処理物を得た。その後、常温になった賦活処理物を脱イオン水で洗浄後、添加材をろ過分離した。次に、希塩酸を加えた添加材を煮沸し、更に脱イオン水で洗浄中和処理を実施した後、乾燥した。そして、遊星ボールミル(フリッチュジャパン社製「P−5型」)で粉砕し、実施例または比較例の添加材を得た。
Additives of Examples 1a-1d, Examples 2-5, Comparative Examples 2, 3, and 5:
An alkali activation treatment is carried out by heating a mixture of carbon black and KOH (special grade reagent manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) in an amount of 0.0 to 5.0 times the carbon black in a nitrogen atmosphere at 800 ° C. Or the activation processed material containing the additive of a comparative example was obtained. Thereafter, the activation treatment product at room temperature was washed with deionized water, and then the additive was separated by filtration. Next, the additive to which dilute hydrochloric acid was added was boiled, washed with deionized water and neutralized, and then dried. And it grind | pulverized with the planetary ball mill (Fritsch Japan company "P-5 type"), and the additive of the Example or the comparative example was obtained.

比較例1:
実施例2と同様に調製した添加材を、800℃の窒素雰囲気中で加熱処理した。この加熱処理は、添加材の表面官能基量を減少させるためのものである。
Comparative Example 1:
The additive prepared in the same manner as in Example 2 was heat-treated in a nitrogen atmosphere at 800 ° C. This heat treatment is for reducing the amount of surface functional groups of the additive.

比較例4の添加材:
カーボンブラック自体を添加材とした。
Additive of Comparative Example 4:
Carbon black itself was used as an additive.

(電極材料)
実施例1a〜1d、実施例2〜5、比較例1〜5:
2〜5質量部の添加材と100質量部のカーボンテック社製フェノール樹脂系活性炭「マックスソーブ」との混合物を電極材料とした。ここで使用した活性炭には、実施例1a〜1d、実施例2〜4および比較例1〜5では平均粒子径が3μmのものを使用し、実施例5では平均粒子径が6μmのものを使用した。
(Electrode material)
Examples 1a-1d, Examples 2-5, Comparative Examples 1-5:
A mixture of 2 to 5 parts by mass of the additive and 100 parts by mass of a phenol resin activated carbon “Maxsorb” manufactured by Carbontec Co., Ltd. was used as the electrode material. The activated carbon used here has an average particle diameter of 3 μm in Examples 1a to 1d, Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 5, and Example 5 has an average particle diameter of 6 μm. did.

比較例6〜7:
カーボンテック社製フェノール樹脂系活性炭「マックスソーブ」のみを電極材料とした。比較例6では平均粒子径が3μmの活性炭を使用し、比較例7では平均粒子径が6μmの活性炭を使用した。
Comparative Examples 6-7:
Only carbon resin phenolic activated carbon “Maxsorb” was used as an electrode material. In Comparative Example 6, activated carbon having an average particle diameter of 3 μm was used, and in Comparative Example 7, activated carbon having an average particle diameter of 6 μm was used.

(キャパシタの作製)
1.電極の作製
9質量部の実施例または比較例の電極材料、0.7質量部の2.0質量%カルボキシメチルセルロース、1.2質量部のアセチレンブラック、4.0質量部の5質量%スチレンブタジエンゴム水溶液、および43質量部のイオン交換水からなる混合物を調製した。この混合物をアルミニウム箔に塗布した後、このアルミニウム箔を100℃で乾燥した。この乾燥後の電極材料層(アルミニウム箔の表面に塗布した層)の厚みは、80μmであった。次に、前記アルミニウムを直径25.4mmの円形に打ち抜き、これを77MPaでプレスし、電極を作製した。
(Capacitor production)
1. Production of electrode 9 parts by mass of electrode material of Example or Comparative Example, 0.7 part by mass of 2.0% by mass of carboxymethyl cellulose, 1.2 parts by mass of acetylene black, 4.0 parts by mass of 5% by mass of styrene butadiene A mixture comprising an aqueous rubber solution and 43 parts by mass of ion exchange water was prepared. After this mixture was applied to an aluminum foil, the aluminum foil was dried at 100 ° C. The thickness of the electrode material layer after drying (a layer applied on the surface of the aluminum foil) was 80 μm. Next, the aluminum was punched into a circle with a diameter of 25.4 mm, and this was pressed at 77 MPa to produce an electrode.

2.キャパシタの組み立て
真空条件下、200℃、1時間の条件で電極を乾燥した後、窒素ガスを流通させたグローブボックス内で電解液(テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレートが1mol/Lのプロピレンカーボネート溶液)を電極に真空含浸させた。この電極を、電解液を含浸させたポリプロピレン製セパレータ(Celgard社製「セルガード♯3501」)で挟み、更にアルミニウム板で挟んでキャパシタを組み立てた。
2. Assembling the capacitor After drying the electrode under vacuum conditions at 200 ° C. for 1 hour, the electrode was charged with an electrolyte (a propylene carbonate solution containing 1 mol / L of tetraethylammonium tetrafluoroborate) in a glove box in which nitrogen gas was circulated. Was vacuum impregnated. This electrode was sandwiched between polypropylene separators impregnated with electrolytic solution (Celgard “Celguard # 3501”), and further sandwiched between aluminum plates to assemble a capacitor.

上記作製したキャパシタを使用し、次の通りにして、質量基準容量、体積基準容量、および内部抵抗率を求めた。   Using the produced capacitor, the mass standard capacity, volume standard capacity, and internal resistivity were determined as follows.

(質量基準容量、体積基準容量)
充放電装置(アスカ電子株式会社製「ACD−01」)の充放電端子をキャパシタのアルミニウム板に接続し、−30℃で、集電板間電圧が2.5Vになるまで20mAの定電流充電を行い、続けて、2.5Vの定電圧で5分間充電した。充電後、定電流(放電電流=0.015A)でキャパシタの放電を行わせた。得られた放電曲線の2.0〜1.0Vの間の勾配から、キャパシタの静電容量を求めた。そして、キャパシタの静電容量を電極材料の使用質量で除することで質量基準容量(単位:F/g)を算出し、キャパシタの静電容量を電極における電極材料層の総体積で除することで体積基準容量(単位:F/cm3)を算出した。
(Mass-based capacity, volume-based capacity)
Connect the charge / discharge terminal of the charge / discharge device ("ACD-01" manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd.) to the aluminum plate of the capacitor, and charge at 20mA at -30 ° C until the voltage between the current collector plates reaches 2.5V. Then, the battery was charged with a constant voltage of 2.5 V for 5 minutes. After charging, the capacitor was discharged with a constant current (discharge current = 0.015 A). The capacitance of the capacitor was determined from the slope between 2.0 and 1.0 V of the obtained discharge curve. Then, the mass reference capacity (unit: F / g) is calculated by dividing the capacitance of the capacitor by the working mass of the electrode material, and the capacitance of the capacitor is divided by the total volume of the electrode material layer in the electrode. The volume reference capacity (unit: F / cm 3 ) was calculated.

(キャパシタの内部抵抗率)
上記静電容量の評価と同じ条件でキャパシタの充電を行った後、定電流(放電電流=0.015A)でキャパシタの放電を行わせた。この放電開始直後の電圧降下から、内部抵抗率を求めた。つまり、放電開始後0.5〜2.0秒の間の各測定電圧から電圧勾配を導き出し、この電圧勾配から放電開始時の電圧を求め、当該電圧と充電電圧(2.5V)と電圧差を放電電流で除して抵抗を求め、更に、この抵抗を電極材料層の厚みで除して内部抵抗率を求めた。
(Internal resistivity of capacitor)
After charging the capacitor under the same conditions as the evaluation of the capacitance, the capacitor was discharged with a constant current (discharge current = 0.015 A). The internal resistivity was determined from the voltage drop immediately after the start of discharge. That is, a voltage gradient is derived from each measured voltage between 0.5 and 2.0 seconds after the start of discharge, a voltage at the start of discharge is obtained from this voltage gradient, and the voltage, charge voltage (2.5 V), and voltage difference Was divided by the discharge current to determine the resistance, and this resistance was divided by the thickness of the electrode material layer to determine the internal resistivity.

上記以上の結果を表1に示す。   The above results are shown in Table 1.

Figure 0005065856
Figure 0005065856

Claims (6)

電極材料用添加材と、活性炭とを含有し、
前記電極材料用添加材が、カーボンブラックをアルカリ賦活して得られ、かつ、比表面積が750〜1100m2/g、酸性表面官能基量が0.26meq/g以上であることを特徴とする電気二重層キャパシタ用電極材料
Contains an additive for electrode material and activated carbon,
Electrical the electrode material for the additive material is obtained a carbon black and an alkali activation and a specific surface area 750~1100m 2 / g, an acidic surface functional group amount is equal to or is 0.26 meq / g or more Electrode material for double layer capacitors .
前記電極材料用添加材の酸性表面官能基量が、0.35meq/g以下である請求項1に記載の電気二重層キャパシタ用電極材料The electrode material for an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the additive amount for the electrode material has an acidic surface functional group amount of 0.35 meq / g or less. 前記電極材料用添加材の比表面積が820m2/g以上、前記酸性表面官能基量が0.32meq/g以上である請求項1に記載の電気二重層キャパシタ用電極材料2. The electrode material for an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the additive for electrode material has a specific surface area of 820 m 2 / g or more, and the amount of the acidic surface functional group is 0.32 meq / g or more. 前記電極材料用添加材の含量が、活性炭100質量部に対して25質量部以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気二重層キャパシタ用電極材料。 The electrode material for an electric double layer capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein a content of the additive for electrode material is 25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of activated carbon. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電気二重層キャパシタ用電極材料を使用して製造された電気二重層キャパシタ用電極。 The electrode for electric double layer capacitors manufactured using the electrode material for electric double layer capacitors of any one of Claims 1-4 . 請求項に記載の電気二重層キャパシタ用電極を使用して製造された電気二重層キャパシタ。 The electric double layer capacitor manufactured using the electrode for electric double layer capacitors of Claim 5 .
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