JPS60149114A - キヤパシタまたは電池用電極の製造法 - Google Patents
キヤパシタまたは電池用電極の製造法Info
- Publication number
- JPS60149114A JPS60149114A JP59005005A JP500584A JPS60149114A JP S60149114 A JPS60149114 A JP S60149114A JP 59005005 A JP59005005 A JP 59005005A JP 500584 A JP500584 A JP 500584A JP S60149114 A JPS60149114 A JP S60149114A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- activated carbon
- capacitor
- electrode
- ultraviolet rays
- 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.)
- Granted
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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、炭素または活性炭素を電極として用いるキャ
パシタ、電池の電極材料に関するものである。
パシタ、電池の電極材料に関するものである。
従来例の構成とその問題点
炭素または活性炭を電極として用いるキャパシタ、電池
はそれぞれ第１図、第２図に示す構成のものが知られて
いる。第１図のものは、活性炭繊維布を分極性電極に用
いた電気二重層キャパシタである。すなわち、活性炭繊
維布から構成された一対の分極性電極１．２と、この電
極の片側にプラズマ溶射法によって形成されたアルミニ
ウム集電層３，４、これらの電極間のセパレータ６、ガ
スケクトリング６．ケース７．８とから成り、活性炭繊
維布より成る分極性電極１．２には電解液が含浸されて
いる。
はそれぞれ第１図、第２図に示す構成のものが知られて
いる。第１図のものは、活性炭繊維布を分極性電極に用
いた電気二重層キャパシタである。すなわち、活性炭繊
維布から構成された一対の分極性電極１．２と、この電
極の片側にプラズマ溶射法によって形成されたアルミニ
ウム集電層３，４、これらの電極間のセパレータ６、ガ
スケクトリング６．ケース７．８とから成り、活性炭繊
維布より成る分極性電極１．２には電解液が含浸されて
いる。
また第２図のものは、炭素繊維とニッケル酸化物とをそ
れぞれ負、正極に用いた電池の構成図である。すなわち
、炭素繊維布から成る負極１０゜焼結型ニッケル極１１
の間にポリプロピレン興セパレータ１２が存在し、電解
液としてか性カリ水溶液１３を用いたものである。１４
はアクリル樹脂製のケースである。
れぞれ負、正極に用いた電池の構成図である。すなわち
、炭素繊維布から成る負極１０゜焼結型ニッケル極１１
の間にポリプロピレン興セパレータ１２が存在し、電解
液としてか性カリ水溶液１３を用いたものである。１４
はアクリル樹脂製のケースである。
このような、活性炭や炭素、特に活性炭繊維や炭素繊維
を電極に用いたキャパシタ、電池は近年その安定性、コ
ストの点から活発に開発実用化が進められている。
を電極に用いたキャパシタ、電池は近年その安定性、コ
ストの点から活発に開発実用化が進められている。
ところで例えば、上記キャパシタを例にとると、用いら
れている活性炭の利用率は必ずしも満足なものでない。
れている活性炭の利用率は必ずしも満足なものでない。
以下に、上記キャパシタを例に挙げて、具体的にその改
嵜すべき点について述べる。
嵜すべき点について述べる。
第３図は、電気二重１−キャパシタの基本構成原理を示
す図である。すなわち、一対の分極性電極２０．２１と
この間の電解液２２とから成る系に外部から電界を印加
すると、分極性電極２０゜２１と電解液２２との界面に
電気二重層２３が形成される。この時電気二重層の厚さ
をδ、電解液 ゛の誘電率をε、分極性電極の表面積を
Ｓとすると、この系に蓄積される電気量Ｃは（１）式で
表わされる。
す図である。すなわち、一対の分極性電極２０．２１と
この間の電解液２２とから成る系に外部から電界を印加
すると、分極性電極２０゜２１と電解液２２との界面に
電気二重層２３が形成される。この時電気二重層の厚さ
をδ、電解液 ゛の誘電率をε、分極性電極の表面積を
Ｓとすると、この系に蓄積される電気量Ｃは（１）式で
表わされる。
ただし２４は直流電源、２６はスイッチである。
この式かられかるように、電気量Ｃは分極性電極の表面
積Ｓに比例するものであるが、その表面の利用率は次の
ように非常に小さい。（１）式でめられる電気二重層の
理論容量は約３０μＦ／ｃａ である。一方前述のキャ
パシタで比表面積約２０００ｍゾＩの活性炭繊維を用い
たものでは目付２００ｇ／ｒｒＩ！の電極１ｃｒｆｔ当
たり約２Ｆのものが得られる。
積Ｓに比例するものであるが、その表面の利用率は次の
ように非常に小さい。（１）式でめられる電気二重層の
理論容量は約３０μＦ／ｃａ である。一方前述のキャ
パシタで比表面積約２０００ｍゾＩの活性炭繊維を用い
たものでは目付２００ｇ／ｒｒＩ！の電極１ｃｒｆｔ当
たり約２Ｆのものが得られる。
この電極の有する表面積は４０ｍ２であり、得られる理
論容量値は６Ｆである。すなわち理論容量を考慮すると
、表面の有効利用率は約３割強である。
論容量値は６Ｆである。すなわち理論容量を考慮すると
、表面の有効利用率は約３割強である。
このような活性炭の表面の有効利用を妨げる要因として
は活性炭表面の細孔径、活性炭表面の電解液との「ぬれ
」「親和性」の２点が考えられる。
は活性炭表面の細孔径、活性炭表面の電解液との「ぬれ
」「親和性」の２点が考えられる。
第１の細孔径の点については、特願昭６８−４６３１０
に詳述しであるが、電気二重層の厚さが３〜４人である
ことを考慮すると、細孔径が２０Å以上であることが細
孔の有効利用に好ましい結果を与える。
に詳述しであるが、電気二重層の厚さが３〜４人である
ことを考慮すると、細孔径が２０Å以上であることが細
孔の有効利用に好ましい結果を与える。
第２の活性炭表面と電解液との「親和性」の問題は、細
孔径とともに電気二重層形成に関し重要な影響を有する
。一般に炭素繊維、活性炭繊維の表面には、木端に一〇
Ｈ基、−ＧＯＯＨ基を有する炭素原子が存在するが、実
使用時は、空中浮遊物や、人体の皮脂などから飛来した
有機物汚れが存在している。このような汚れでおおわれ
ている炭素表面は電解液との相互作用が妨げられ、その
結果この部分は電気二重層形成に寄与しなくなシ、既述
のように炭素表面の有効利用率が低くなる。
孔径とともに電気二重層形成に関し重要な影響を有する
。一般に炭素繊維、活性炭繊維の表面には、木端に一〇
Ｈ基、−ＧＯＯＨ基を有する炭素原子が存在するが、実
使用時は、空中浮遊物や、人体の皮脂などから飛来した
有機物汚れが存在している。このような汚れでおおわれ
ている炭素表面は電解液との相互作用が妨げられ、その
結果この部分は電気二重層形成に寄与しなくなシ、既述
のように炭素表面の有効利用率が低くなる。
一般にこのように汚れた炭素表面の水、プロピレンカー
ボネートなどの溶媒に対する接触角は２゜〜４０°であ
る。
ボネートなどの溶媒に対する接触角は２゜〜４０°であ
る。
電池の電極として廖素を用いる時も、その表面が有機物
の汚れによりおおわれている時は、電極としての活性点
で減少し、その結果、単位容積あたりの出力値も小さく
なることは当然予想される。
の汚れによりおおわれている時は、電極としての活性点
で減少し、その結果、単位容積あたりの出力値も小さく
なることは当然予想される。
このような有機物汚れは、例えば硝酸、塩酸なとの酸や
、アルコール、アセトンなどのような有機溶剤によって
もある程度除去可能であるが、除去能力が不完全なこと
、Ｃ７１−、Ｎｏ３−イオンの残留、さらには炭素、活
性炭素自身の変質などをきたし、いずれも適当な処理方
法ではない。
、アルコール、アセトンなどのような有機溶剤によって
もある程度除去可能であるが、除去能力が不完全なこと
、Ｃ７１−、Ｎｏ３−イオンの残留、さらには炭素、活
性炭素自身の変質などをきたし、いずれも適当な処理方
法ではない。
発明の目的
本発明は、電気二重層キャパシタや、電池に用いる電極
として優れた性能を有する活性炭、炭素の製造法を提供
するものである。
として優れた性能を有する活性炭、炭素の製造法を提供
するものである。
発明の構成
本発明は、炭素または活性炭素に紫外線を照射処理する
ことを特徴とするキャパシタまたは電、池用電極の製造
方法である。
ことを特徴とするキャパシタまたは電、池用電極の製造
方法である。
本発明によれば、炭素、活性炭素の表面に付着して存在
する有機化合物が紫外線によシ分解されるとともに、紫
外線によシ発生したオゾンの分解過程における強力な酸
化作用により有機化合物が揮発生の物質に変化して汚染
面よシ除去される。
する有機化合物が紫外線によシ分解されるとともに、紫
外線によシ発生したオゾンの分解過程における強力な酸
化作用により有機化合物が揮発生の物質に変化して汚染
面よシ除去される。
さらに炭素、活性炭素の表面に存在する一〇Ｈ。
＝ＣＯＯＲなどの活性な基が、紫外線やオゾン分解によ
り供給される原子状の酸素によって活性化される。この
ため、電解液と電極との親和性が良好に保たれ、電気二
重層容量が形成される炭素の有効利用面積が大巾に増大
したり、電池電極として電解液と炭素電極との界面の酸
化還元反応が速やかに進行するようになる。
り供給される原子状の酸素によって活性化される。この
ため、電解液と電極との親和性が良好に保たれ、電気二
重層容量が形成される炭素の有効利用面積が大巾に増大
したり、電池電極として電解液と炭素電極との界面の酸
化還元反応が速やかに進行するようになる。
これらのことから、本発明の炭素、活性炭素電極は、高
容量密度のキャパシタ、電池を与える。
容量密度のキャパシタ、電池を与える。
実施例の説明
まず最初に、本発明で用いる紫外線、オゾンによる炭素
、活性炭素表面の洗浄、活性化について詳しく説明する
。
、活性炭素表面の洗浄、活性化について詳しく説明する
。
例えば、第４図に示すようにフェノール樹脂系の繊維３
０をＮ２ 、 Ｎ２０存在下、１ｏｏｏ℃の雰囲気で炭
化・賦活すると、直径２〜２０１ｍの細孔３１が多数形
成され、賦活後、すぐにキャパシタ電極に供すれば、活
性炭の表面が洗浄に保たれたまま電解液となじむため、
ある程度の表面積の有効利用が達成される。しかしなが
ら、実際上は炭化・賦活後、電極として供するためには
、材料の円形打抜き、素電極の付与など、一般雰囲気中
で長時間保つことを全能なくされるため、第４図の（ｂ
）に示すように、その表面は、有機物のよごれ３２によ
っておおわれてしまう。この汚れとしては、人体の皮脂
、塵埃、油煙などが考えられる。
０をＮ２ 、 Ｎ２０存在下、１ｏｏｏ℃の雰囲気で炭
化・賦活すると、直径２〜２０１ｍの細孔３１が多数形
成され、賦活後、すぐにキャパシタ電極に供すれば、活
性炭の表面が洗浄に保たれたまま電解液となじむため、
ある程度の表面積の有効利用が達成される。しかしなが
ら、実際上は炭化・賦活後、電極として供するためには
、材料の円形打抜き、素電極の付与など、一般雰囲気中
で長時間保つことを全能なくされるため、第４図の（ｂ
）に示すように、その表面は、有機物のよごれ３２によ
っておおわれてしまう。この汚れとしては、人体の皮脂
、塵埃、油煙などが考えられる。
これらの有機物に紫外線を照射すると紫外線を吸収し、
光分解して、イオン、フリーラジカル。
光分解して、イオン、フリーラジカル。
励起状態の分子、中性分子などが形成される。低圧水銀
灯より放射される主な紫外線の波長は１８４．９ｎｍ
、２５３．７ｎｍであυ、それぞれのモル当′ｆ？：、
！ｌｌのエネルギーは前者でａ ａ ７ ＫＪｍＯＩ！
８ 。
灯より放射される主な紫外線の波長は１８４．９ｎｍ
、２５３．７ｎｍであυ、それぞれのモル当′ｆ？：、
！ｌｌのエネルギーは前者でａ ａ ７ ＫＪｍＯＩ！
８ 。
後者で４７２ ＫＪｍｏＩｌｅ である。
空気中の酸素０２が１８４，９１ｍの紫外線に照射され
ると紫外線を吸収し、式（２）の反応によってオゾンを
発生する。
ると紫外線を吸収し、式（２）の反応によってオゾンを
発生する。
０＋０２→０３
またオゾンが２５３，７０ｍの紫外線に照射されると紫
外線を吸収して０６を分解する。
外線を吸収して０６を分解する。
このよりな０５の生成・分解の過程において原子状の酸
素０が発生し、この原子状の酸素０が強力な酸化力を有
する。
素０が発生し、この原子状の酸素０が強力な酸化力を有
する。
有機物の種々な分子の結果エネルギーは、０−０ １３
８，６ＫＪｋｎ０４８” Ｃ−Ｃ３４７，７ＫＪｍＯ／８−” ＣミＮ ７９１ ＫＪｍＯ１θ−１ のように１００〜８００ ＫＪｍＪｅｌ の範囲である
。
８，６ＫＪｋｎ０４８” Ｃ−Ｃ３４７，７ＫＪｍＯ／８−” ＣミＮ ７９１ ＫＪｍＯ１θ−１ のように１００〜８００ ＫＪｍＪｅｌ の範囲である
。
これらの結合エネルギーよシ強いエネルギーを照射する
ことにより有機化合物を分解することができる。
ことにより有機化合物を分解することができる。
このように紫外線によシ励起された汚染物質あるいは光
分解で生成した汚染物質のフリーラジカルなどは、さら
にオゾン分解によって生成した原子状の酸素と反応して
００２ 、 Ｎ２０ 、 Ｎ２ 、０２ のような低分
子量の分子となり炭素、活性炭素の表面から除去される
。
分解で生成した汚染物質のフリーラジカルなどは、さら
にオゾン分解によって生成した原子状の酸素と反応して
００２ 、 Ｎ２０ 、 Ｎ２ 、０２ のような低分
子量の分子となり炭素、活性炭素の表面から除去される
。
第６図は、本発明で用いる紫外線照射装置の概要図であ
る。（ａ）は試料台４０と低圧水銀ランプ４１、アルミ
ニウム製反射板４２とから成り、外枠４３内には紫外線
分解により生成したオゾンが存在する。（ｂ）は試料台
５０．低圧水銀ランプ６１゜アルミニウム裂反射８１６
２から構成され、外枠５３内は水銀ランプ６１部と試料
室５４とがオゾンレス石英板６６によって隔離されてお
り、試料に紫外線６６のみが照射される構造になってい
る。
る。（ａ）は試料台４０と低圧水銀ランプ４１、アルミ
ニウム製反射板４２とから成り、外枠４３内には紫外線
分解により生成したオゾンが存在する。（ｂ）は試料台
５０．低圧水銀ランプ６１゜アルミニウム裂反射８１６
２から構成され、外枠５３内は水銀ランプ６１部と試料
室５４とがオゾンレス石英板６６によって隔離されてお
り、試料に紫外線６６のみが照射される構造になってい
る。
４４．５７は、いずれも被照射試料である。いずれも紫
外ランプと被照射物との距離は６〜１０ｍｍである。
外ランプと被照射物との距離は６〜１０ｍｍである。
第６図は、炭素繊維を本装置（ａ） 、 （ｂ）を用い
て処理した時の水の接触角を処理回数に対して示したも
のである。１回の処理時間は６０秒である。図中（ａ）
、 （ｂ）はそれぞれ上記装置（２Ｌｌ 、 （ｂ）
を用いて処理した炭素繊維の接触角であるが、未処理の
時３０’だったものが（ａ）では２°、（ｂ）では６°
にまで減少している。比較のため硝酸水溶液で処理した
値を（Ｃ）に示したが、６０秒浸漬を６回縁シ返しても
接触角は２０’以下にはならなかった。
て処理した時の水の接触角を処理回数に対して示したも
のである。１回の処理時間は６０秒である。図中（ａ）
、 （ｂ）はそれぞれ上記装置（２Ｌｌ 、 （ｂ）
を用いて処理した炭素繊維の接触角であるが、未処理の
時３０’だったものが（ａ）では２°、（ｂ）では６°
にまで減少している。比較のため硝酸水溶液で処理した
値を（Ｃ）に示したが、６０秒浸漬を６回縁シ返しても
接触角は２０’以下にはならなかった。
以上の値は、炭素繊維−水の接触角であるが、テトラエ
チルアンモニウムノ（−クロレート、フロピレンカーボ
ネートのような有機系電解液と炭素繊維との接触角に対
する紫外線洗浄効果も上記と同等のようになる。
チルアンモニウムノ（−クロレート、フロピレンカーボ
ネートのような有機系電解液と炭素繊維との接触角に対
する紫外線洗浄効果も上記と同等のようになる。
第７図は、本発明の方法で処理した炭素繊維の水に対す
る接触角の経時変化（空気中に試料を放置した時）を示
すものであるが、処理後１時間で大きく劣化し、以後１
００時間で処理前の値にもどる。このことから、本発明
処理後、速やかに次工程へ進むことが望ましい。
る接触角の経時変化（空気中に試料を放置した時）を示
すものであるが、処理後１時間で大きく劣化し、以後１
００時間で処理前の値にもどる。このことから、本発明
処理後、速やかに次工程へ進むことが望ましい。
なお、紫外線照射するときの炭素、活性炭素は粉末、繊
維の他、繊維で紡糸した糸を用いた織布。
維の他、繊維で紡糸した糸を用いた織布。
不織布、フェルト、艇、あるいは発泡体、クラシックカ
ーボン、眉間化合物でもよい。
ーボン、眉間化合物でもよい。
次に本発明の具体的な実施例を示す。
実施例１
大きさ５０ｍｍ Ｘ ５０ｍｍのフェノール系活性炭繊
維織布（目付１００ｇ／ｍｔ）を第６図に示す低圧水銀
ランプ照射装置（ａｌ 、 （ｂ）を用いて６０秒間処
理した。この処理を施した布を直径’ｉｏｍｍの円形に
打抜き電極１．２とセパレータ６を介して第１図に示す
構成にキャパシタを組立てた。なお電解液としてはプロ
ピレンカーボネートとテトラエチルアンモニウムバーク
ロレートとの混合液を用いた。
維織布（目付１００ｇ／ｍｔ）を第６図に示す低圧水銀
ランプ照射装置（ａｌ 、 （ｂ）を用いて６０秒間処
理した。この処理を施した布を直径’ｉｏｍｍの円形に
打抜き電極１．２とセパレータ６を介して第１図に示す
構成にキャパシタを組立てた。なお電解液としてはプロ
ピレンカーボネートとテトラエチルアンモニウムバーク
ロレートとの混合液を用いた。
第１図に示すアルミニウムプラズマ溶射層３，４は、上
記処理を施した後、形成したものと、この層を有さない
ものの２種類試作した。
記処理を施した後、形成したものと、この層を有さない
ものの２種類試作した。
さらに比較のために、活性炭繊維に何も処理を施さなか
ったもの、１ｍＯ７！ｅ／７１の硝酸水溶液で６０秒煮
沸処理を行ったものの試作も行った。第１表に得られた
キャパシタ特性を列挙する。
ったもの、１ｍＯ７！ｅ／７１の硝酸水溶液で６０秒煮
沸処理を行ったものの試作も行った。第１表に得られた
キャパシタ特性を列挙する。
以下余白
第１表
実施例２
やしから活性炭粉末を第６図（ａ）の照射装置で６０秒
間処理をした。この時、粉末を振動攪拌し、粉末全体の
表面に均一に紫外線が照射されるようにした。このよう
に処理した活性炭粉末を速やかにポリ４フツ化エチレン
粉末とメタノールとに混ぜ、粘稠性の物体をつくった。
間処理をした。この時、粉末を振動攪拌し、粉末全体の
表面に均一に紫外線が照射されるようにした。このよう
に処理した活性炭粉末を速やかにポリ４フツ化エチレン
粉末とメタノールとに混ぜ、粘稠性の物体をつくった。
次にアルミニウムネット上にこの粘稠性物体を塗布し乾
燥した。このようにしてできた電１ｆｌｉ２枚とセパレ
ータとを捲回し、プロピレンカーボネート、テトラエチ
ルアンモニウムバークロレートの混合溶液を含浸シて、
さらにアルミケースで外装した。
燥した。このようにしてできた電１ｆｌｉ２枚とセパレ
ータとを捲回し、プロピレンカーボネート、テトラエチ
ルアンモニウムバークロレートの混合溶液を含浸シて、
さらにアルミケースで外装した。
第８図は、本実施例のキャパシタの構造図であり、アル
ミニウムネット上に形成した活性炭電極７０．７１、セ
パレータ７２、リード７３ 、７４、ケース７６、ゴム
キャップ７６から構成される。
ミニウムネット上に形成した活性炭電極７０．７１、セ
パレータ７２、リード７３ 、７４、ケース７６、ゴム
キャップ７６から構成される。
なお用いたアルミニウムネットの大きさは、１．６錦×
４ｃｒ／Ｌである。
４ｃｒ／Ｌである。
実施例３゛
やしから活性炭粉末を第６図（ａ）の照射装置で６０秒
１…処理した。この時粉床を振動攪拌し、粉末全体の表
面に均一に紫外線が照射されるようにした。このように
処理した活性炭粉床全速やかに１１１ＩＯ１ｅ／ｌの硫
酸と混合し、第９図に示す構成で組立てた。第９図で８
０．８１は導電性樹脂電極、８２はセパレータ、８３は
絶縁性樹脂リングであり、８４．８６は上記の活性炭粉
末、硫酸の混合物で粘稠性の分極性電極である。なお、
用いた分楡１生電極は直径１０ｍｍ、厚き１ｍｍの内機
状のものである。
１…処理した。この時粉床を振動攪拌し、粉末全体の表
面に均一に紫外線が照射されるようにした。このように
処理した活性炭粉床全速やかに１１１ＩＯ１ｅ／ｌの硫
酸と混合し、第９図に示す構成で組立てた。第９図で８
０．８１は導電性樹脂電極、８２はセパレータ、８３は
絶縁性樹脂リングであり、８４．８６は上記の活性炭粉
末、硫酸の混合物で粘稠性の分極性電極である。なお、
用いた分楡１生電極は直径１０ｍｍ、厚き１ｍｍの内機
状のものである。
第２表に、実施例２，３で試作したキャパシタの特性を
示す。比較のために、未処理活性炭粉末を用いたキャパ
シタの特性も併記する。
示す。比較のために、未処理活性炭粉末を用いたキャパ
シタの特性も併記する。
以下余白
第２表
実施例４
実施例１で述べたものと同じ形状のキャパシタを組んだ
。ただし、照射装置には第５図（ａ）のものを用い、照
射後、（１）速やかに組立てたもの、（２）１時間室内
に放置したもの、（３）６時間室内に放置したもの、（
４）１０時間室内に放置したもの、（５）１００時間室
内に放置したもの、の６種類の活性炭繊維布を用いてキ
ャパシタを組立てた。
。ただし、照射装置には第５図（ａ）のものを用い、照
射後、（１）速やかに組立てたもの、（２）１時間室内
に放置したもの、（３）６時間室内に放置したもの、（
４）１０時間室内に放置したもの、（５）１００時間室
内に放置したもの、の６種類の活性炭繊維布を用いてキ
ャパシタを組立てた。
第３表は、本実施例で得られたキーパシタの特性を示す
ものである。
ものである。
第３表
実施例４
ピッチ系炭素繊維（、目付３ｏｏ９／ｍ’ ）を第５図
（ａ）の装置で１２０秒間照射処理した。処理後、炭素
繊維を大きさ２０ｍｍＸ ２５ｍｍの寸法にし、第１０
図１００に示すように正極とした。１０１はアクリル樹
脂製の保持拐であり、電極取出しには炭素棒１０２を用
いた。一方１０３は焼結式ニッケル極であり、正極と同
じ面積の穴１０４を有するアクリル樹脂機１０６で保持
した。１０６は白金線であｆ）電極リードとして用いた
。１０８はセパレータである。全体をアクリル樹脂の箱
１０７に入れ、か性カリ水溶液電解液を用いた。
（ａ）の装置で１２０秒間照射処理した。処理後、炭素
繊維を大きさ２０ｍｍＸ ２５ｍｍの寸法にし、第１０
図１００に示すように正極とした。１０１はアクリル樹
脂製の保持拐であり、電極取出しには炭素棒１０２を用
いた。一方１０３は焼結式ニッケル極であり、正極と同
じ面積の穴１０４を有するアクリル樹脂機１０６で保持
した。１０６は白金線であｆ）電極リードとして用いた
。１０８はセパレータである。全体をアクリル樹脂の箱
１０７に入れ、か性カリ水溶液電解液を用いた。
第１１図は、この実施例で試作した甫１池の１０ｍＡ定
電流放電特性である（ａ）。なお同図に本発明処理を施
さない炭素繊維布を用いた′電池の放電特性も併記した
（ｂ）。
電流放電特性である（ａ）。なお同図に本発明処理を施
さない炭素繊維布を用いた′電池の放電特性も併記した
（ｂ）。
なお実施例１に示す従来ヴ１ｊの活性炭繊維処理なしの
試料は、プラズマ溶射アルミニウム電極を施したもので
あるが、同じ実施ｒ；１１の本発明でアルミニウムを有
するものはインピーダンスが従来例より非常に低い値を
示している。このことは、紫外線処理した炭素の表面が
、プラズマ溶射アルミニウム層との親和性が非常に良く
、電気的１機械的接触が改善されたため、低インピーダ
ンスが達成されたものと考えられ、この点からも本発明
の効果が期待される。
試料は、プラズマ溶射アルミニウム電極を施したもので
あるが、同じ実施ｒ；１１の本発明でアルミニウムを有
するものはインピーダンスが従来例より非常に低い値を
示している。このことは、紫外線処理した炭素の表面が
、プラズマ溶射アルミニウム層との親和性が非常に良く
、電気的１機械的接触が改善されたため、低インピーダ
ンスが達成されたものと考えられ、この点からも本発明
の効果が期待される。
発明の効果
以上のように、本発明によれば炭素、活性炭の表面の汚
染有機物質が洗浄除去されるとともに、構成物中の一〇
Ｈ基、−ＣＯＯＨ基が紫外線や発生期の酸素原子によっ
て活性化される。このため、電解液と、炭素、活性炭素
との親和性が改善され、両者間での電子の授受、酸化還
元反応が活性化されるとともに、径の小さな領域の細孔
もこれら反応に有効に寄与するため、表面の有効利用率
が増加する。これらの結果、本発明の炭素、活性炭素を
キャパシタの分極性電極や、電池の正、負極材料として
用いると、従来より大巾に蓄積電荷容量。
染有機物質が洗浄除去されるとともに、構成物中の一〇
Ｈ基、−ＣＯＯＨ基が紫外線や発生期の酸素原子によっ
て活性化される。このため、電解液と、炭素、活性炭素
との親和性が改善され、両者間での電子の授受、酸化還
元反応が活性化されるとともに、径の小さな領域の細孔
もこれら反応に有効に寄与するため、表面の有効利用率
が増加する。これらの結果、本発明の炭素、活性炭素を
キャパシタの分極性電極や、電池の正、負極材料として
用いると、従来より大巾に蓄積電荷容量。
放電容量が増加する。
また湿式処理と比較すると、処理による強度劣化が小さ
いことも本発明の大きな効果のひとつである。
いことも本発明の大きな効果のひとつである。
第１図は活性炭電極を用いた電気二重層キャパシタの一
例を示す縦断面図、第２図は活性炭電極を用いた電池の
一例を示す縦断面図、第３図は電気二重層キャパシタの
構成原理を示す図、第４図は活性炭繊維の表面汚染を模
式的に示す図、第６図は本発明で用いる紫外線照射装置
の構成例を示す図、第６図は紫外線照射した炭素繊維の
水に対する接触角を示すグラフ、第７図は紫外線処理後
の炭素繊維の水に対する接触角の経時変化を示した図、
第８図は実施ｙｌのキャパシタの要部欠截斜視図、第９
図は他の実施例を示ｔキャパシタの縦断面図、第１０図
は他の実施列を示す電池の要部欠截斜視図、第１１図は
同電池の放電特性を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名実
１ 図 第 ２ 図 第３図 第 ５ 図 （α） （ｂ） ＠６図 ｇ、ａ 回置Ｌｒｖｉン 第７図 処理快放夏時間Ｃｈｒフ 第８図
例を示す縦断面図、第２図は活性炭電極を用いた電池の
一例を示す縦断面図、第３図は電気二重層キャパシタの
構成原理を示す図、第４図は活性炭繊維の表面汚染を模
式的に示す図、第６図は本発明で用いる紫外線照射装置
の構成例を示す図、第６図は紫外線照射した炭素繊維の
水に対する接触角を示すグラフ、第７図は紫外線処理後
の炭素繊維の水に対する接触角の経時変化を示した図、
第８図は実施ｙｌのキャパシタの要部欠截斜視図、第９
図は他の実施例を示ｔキャパシタの縦断面図、第１０図
は他の実施列を示す電池の要部欠截斜視図、第１１図は
同電池の放電特性を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名実
１ 図 第 ２ 図 第３図 第 ５ 図 （α） （ｂ） ＠６図 ｇ、ａ 回置Ｌｒｖｉン 第７図 処理快放夏時間Ｃｈｒフ 第８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）炭素または活性炭素に紫外線を照射処理すること
を特許とするキャパシタまたは電池用電極の製造法。 （２） 紫外線の照射を酸素分子の存在下で行う特許請
求の範囲第１項記載のキャパシタまたは電池用電極の製
造法。 （３）前記紫外線が、少なくとも１Ｂ４．９ｎｍ 。 ２５３．７ｎｍに波長ピークを有するものである特許請
求の範囲第１項記載のキャパシタ′！ｌ：たは電池用電
極の製造法。 （４）前記炭素または活性炭素が、粉末状または繊維状
である特許請求の範囲第１項記載のキャパシタまたは電
池用電極の製造法。 （６）前記炭素または活性炭素が、活性炭繊維または炭
素繊維で紡糸した糸を用いて織られた織布。 不織布、フェルトまたは紙である特許請求の範囲第１項
記載のキャパシタまたは電池用電極の製造法。 （６）前記炭素または活性炭素が、炭素の発泡体。 黒鉛、グラクシ−カーボンまた層間炭素化合物である特
許請求の範囲第１項記載のキャパシタまたは電池用電極
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59005005A JPS60149114A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | キヤパシタまたは電池用電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59005005A JPS60149114A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | キヤパシタまたは電池用電極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60149114A true JPS60149114A (ja) | 1985-08-06 |
| JPH023532B2 JPH023532B2 (ja) | 1990-01-24 |
Family
ID=11599438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59005005A Granted JPS60149114A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | キヤパシタまたは電池用電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60149114A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62202463A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-07 | Kuraray Co Ltd | 電極材料 |
| JPS6482514A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Toyo Boseki | Polarizable electrode material |
| JP2003508906A (ja) * | 1999-08-30 | 2003-03-04 | エナジィ・ストーリッジ・システムズ・プロプライエタリー・リミテッド | 電荷蓄積装置 |
| JP2005272184A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Honda Motor Co Ltd | 親水性カーボンナノチューブの製造方法 |
| JP2007063058A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Aisin Seiki Co Ltd | 黒鉛粒子の表面改質方法 |
| WO2012039001A1 (ja) * | 2010-09-21 | 2012-03-29 | タカノ株式会社 | 蓄電装置 |
| WO2014132862A1 (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-04 | 日本バルカー工業株式会社 | 活性炭シートの製造方法および活性炭シートへの電解液の含浸性を向上させる方法 |
-
1984
- 1984-01-13 JP JP59005005A patent/JPS60149114A/ja active Granted
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62202463A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-07 | Kuraray Co Ltd | 電極材料 |
| JPS6482514A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Toyo Boseki | Polarizable electrode material |
| JP2003508906A (ja) * | 1999-08-30 | 2003-03-04 | エナジィ・ストーリッジ・システムズ・プロプライエタリー・リミテッド | 電荷蓄積装置 |
| JP2005272184A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Honda Motor Co Ltd | 親水性カーボンナノチューブの製造方法 |
| JP2007063058A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Aisin Seiki Co Ltd | 黒鉛粒子の表面改質方法 |
| WO2012039001A1 (ja) * | 2010-09-21 | 2012-03-29 | タカノ株式会社 | 蓄電装置 |
| JPWO2012039001A1 (ja) * | 2010-09-21 | 2014-02-03 | 中村 八束 | 蓄電装置 |
| JP5721726B2 (ja) * | 2010-09-21 | 2015-05-20 | 中村 八束 | 蓄電装置 |
| WO2014132862A1 (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-04 | 日本バルカー工業株式会社 | 活性炭シートの製造方法および活性炭シートへの電解液の含浸性を向上させる方法 |
| JPWO2014132862A1 (ja) * | 2013-02-26 | 2017-02-02 | 日本バルカー工業株式会社 | 活性炭シートの製造方法および活性炭シートへの電解液の含浸性を向上させる方法 |
| US9859064B2 (en) | 2013-02-26 | 2018-01-02 | Nippon Valqua Industries, Ltd. | Method for producing activated carbon sheet and method for improving impregnation of activated carbon sheet with electrolyte solution |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH023532B2 (ja) | 1990-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6585915B2 (en) | Process for producing a carbon material for an electric double layer capacitor electrode, and processes for producing an electric double layer capacitor electrode and an electric double layer capacitor employing it | |
| KR100880552B1 (ko) | 고용량 전극 활물질, 그 제조방법, 이를 구비한 전극 및에너지 저장 장치 | |
| KR20140069223A (ko) | 고 전압 전기화학 이중층 커패시터 | |
| US9478364B2 (en) | Carbon-based electrodes containing molecular sieve | |
| EP1870912A1 (en) | Electrode material for electric double layer capacitor and process for producing the same, electrode for electric double layer capacitor, and electric double layer capacitor | |
| JP4054746B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ、その電極用活性炭とその製造方法 | |
| EP1244121A1 (en) | Electrochemical capacitor | |
| JP2000252171A (ja) | 電気二重層キャパシタの製造方法 | |
| JPS60149114A (ja) | キヤパシタまたは電池用電極の製造法 | |
| JP4374888B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JP2003197487A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| EP1296338B1 (en) | Process for producing an electric double layer capacitor and positive electrode for an electric double layer capacitor | |
| JPH011222A (ja) | エネルギ貯蔵装置の製造法 | |
| JP2008147283A (ja) | 電気二重層キャパシタ、その電極用活性炭およびその製造方法 | |
| JPH06267794A (ja) | 分極性電極材の製造方法 | |
| JP2002104816A (ja) | 活性炭及びその製造方法 | |
| JP4916632B2 (ja) | 気相法炭素繊維およびその用途 | |
| JP4179581B2 (ja) | 活性炭及びその製造方法並びにその用途 | |
| JPS6166373A (ja) | 分極性電極の製造法 | |
| RU2223911C1 (ru) | Способ получения активированного угля для электротехнических целей | |
| JP2001316103A (ja) | 多孔質炭素材料、その製造方法および電気二重層キャパシタ | |
| KR100715872B1 (ko) | 수산화칼륨을 이용한 메조포어가 발달된 고축전수퍼캐패시터 전극의 제조 방법 | |
| JP2001044082A (ja) | 電気二重層キャパシタの製造方法 | |
| JP3792528B2 (ja) | 電気二重層コンデンサの製造方法 | |
| RU2054723C1 (ru) | Конденсатор с двойным электрическим слоем |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |