JP5619367B2 - 活性炭の製造方法および該製造方法により得られた活性炭を用いた電気二重層キャパシタ - Google Patents
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Description
1.比表面積、全細孔容積および平均細孔径
活性炭0.2gを200℃にて真空加熱した後、窒素吸着装置(Micromeritics社製、「ASAP−2400」)を用いてN2ガス吸着法による吸着等温線を求め、BET法により比表面積および全細孔容積を求めた。また、平均細孔径は、BET法により求められた比表面積および全細孔容積を用いて、下記式(1)に基づいて算出した。
充放電装置(楠本化成株式会社製、「ETAC(登録商標) Ver4.4」)の充放電端子をキャパシタのアルミニウム板に接続し、集電板間電圧が2.5Vになるまで40mAの定電流充電を行い、続けて、2.5Vの定電圧で30分間充電した。充電後、定電流(放電電流=0.010A)で電気二重層キャパシタの放電を行わせた。このとき、電気二重層キャパシタの電圧がV1、V2となるまでに要した放電時間t1、t2を測定した。そして、下記式(2)を用いて電気二重層キャパシタの質量基準静電容量を求めた。
t1:電気二重層キャパシタ電圧がV1となるまでに要した放電時間(sec)
t2:電気二重層キャパシタ電圧がV2となるまでに要した放電時間(sec)
m:電極を構成する電極材料層の総質量(g)
V1:2.0(V)
V2:1.0(V)
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=0.010A)でキャパシタの放電を行わせた。このとき、電気二重層キャパシタの電圧がV1、V2となるまでに要した放電時間t1、t2を測定した。そして、下記式(3)を用いて電気二重層キャパシタの内部抵抗を求めた。
V1:2.0(V)
V2:1.0(V)
t1:電気二重層キャパシタ電圧がV1となるまでに要した放電時間(sec)
t2:電気二重層キャパシタ電圧がV2となるまでに要した放電時間(sec)
I:0.010(A)
製造例1
炭化物としての石炭ピッチコークス(三菱化学社製、石炭ピッチコークス、平均粒子径75μm未満)30gを、有機溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン(キシダ化学社製)150gを用いて溶出処理した。溶出処理は、炭化物を有機溶媒に浸漬し、液温を60℃に保持し、超音波洗浄器(BRANSONIC社製、「Model 3510」(周波数;42kHz、超音波;130W))を用いて0.5時間超音波を照射することにより行った。溶出処理後、処理液を濾過し、濾過物を110℃で12時間乾燥させて固体残渣を得た。
溶出処理において、超音波照射時間を6時間に変更したこと以外は製造例1と同様にして、活性炭No.2を得た。得られた活性炭No.2について、比表面積を測定した。結果を表1に示した。
溶出処理において、超音波照射時間を18時間に変更したこと以外は製造例1と同様にして、活性炭No.3を得た。得られた活性炭No.3について、比表面積を測定した。結果を表1に示した。
溶出処理を行わなかったこと以外は製造例1と同様にして、すなわち、炭化物としての石炭ピッチコークス(三菱化学社製、石炭ピッチコークス、平均粒子径75μm未満)をそのままアルカリ賦活処理して活性炭No.4を得た。得られた活性炭No.4について、比表面積を測定した。結果を表1に示した。
前記で得た活性炭No.1〜4のいずれか1種4.0gに、ポリテトラフルオロエチレン粉末(市販のPTFE粉末)0.5gとアセチレンブラック0.5gとを混合し、ペースト状態になるまで混練した。次いで、ミニブレンダーで粉砕し、目開き500μmのステンレス鋼製篩により篩い分けし、篩の通過分を集めた。前記篩の通過分を、直径1インチの金型に入れ、500kg/cm2の圧力でプレス成形して、直径1インチ、厚み0.5mmのコイン型の電極を作製した。
Claims (2)
- 炭化物を有機溶媒で溶出処理する工程、得られた固体残渣をアルカリ賦活する工程、を有し、前記炭化物が、石炭ピッチコークス、石油コークス、石炭コークス、石炭およびそれらのか焼物よりなる群から選択される少なくとも1種であり、前記有機溶媒が、N−メチル−2−ピロリドン、キノリン、ピリジン、およびテトラヒドロフランよりなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする活性炭の製造方法。
- 請求項1に記載の製造方法により得られた活性炭を用いたことを特徴とする電気二重層キャパシタ。
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