KR100351131B1 - High dense activated carbon fiber disk for capacitor's electrode of ultra high capacity and its production method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학적으로 등방성인 피치계 탄소섬유 프리커서로부터 용융방사한 피치섬유를 산화 안정화 처리한 후, 탄소섬유의 결합재인 바인더의 사용 없이 피치섬유를 불융화처리한 섬유를 가압하여 고밀도화 불융화섬유 디스크로 변화시키고, 이 고밀도화 불융화섬유 디스크를 적절히 탄화, 활성화시킴으로써 제조되는 초고용량 캐패시터 전극재용 고밀도화 활성탄소섬유 디스크와 그 제조 방법에 관한 것이다.According to the present invention, after oxidative stabilization of a pitch fiber melt-spun from an optically isotropic pitch-based carbon fiber precursor, a high-density incompatible fiber is obtained by pressing a fiber in which the fiber is infusified without using a binder as a binder of carbon fiber. The present invention relates to a high density capacitive activated carbon fiber disk for ultracapacitor electrode materials produced by converting the disk into carbon and appropriately carbonizing and activating the high density immobilized fiber disk, and a method of manufacturing the same.

초고용량 캐패시터 전극재용 고밀도화 활성탄소섬유 디스크는, 바인더 없이 0.2∼1.5g/cc의 충진밀도를 가짐을 특징으로 하며, 이 디스크의 제조는 250℃ 이상의 연화점을 가지는 피치계 탄소섬유 프리커서를 용융방사하여(11) 피치섬유를 만드는 단계와, 용융방사된 피치섬유를 200∼340℃에서 산화 불융화 처리하여(12) 불융화섬유로 변화시키는 단계와, 불융화섬유를 몰더에 장입한(13) 후 몰더에 장입된 불융화섬유를 300∼450℃ 범위에서 2∼20MPa의 압력으로 가압(14)하여 고밀도화 불융화섬유 디스크로 만드는 단계와, 고밀도화 불융화섬유 디스크를 불활성 분위기 하에서 탄화시켜(15) 고밀도화 탄소섬유 디스크로 변화시키는 단계와, 700∼950℃의 온도에서 수증기/질소의 비가 0.3∼0.5인 수증기를 이용하여 상기 고밀도화 탄소섬유 디스크를 활성화하여(16) 최종적인 고밀도화 활성탄소섬유 디스크로 변화시키는 단계로 이루어진다.The densified activated carbon fiber discs for ultra-capacitor electrode materials have a packing density of 0.2-1.5 g / cc without binder, and the manufacture of the discs involves melt spinning a pitch-based carbon fiber precursor having a softening point of 250 ° C. or higher. (11) making pitch fibers, oxidizing infusively treating the melt-spun pitch fibers at 200 to 340 ° C. (12) converting them into incompatible fibers, and charging infused fibers into a molder (13) After pressurizing (14) the impregnated fiber loaded into the molder at a pressure of 2 to 20 MPa in the range of 300 to 450 ° C. to make a densified incompatible fiber disc, and carbonizing the densified incompatible fiber disc under an inert atmosphere (15). Activating the densified carbon fiber discs using a step of converting the densified carbon fiber discs and using steam having a water vapor / nitrogen ratio of 0.3 to 0.5 at a temperature of 700 to 950 ° C. (16) Converting to a longitudinal densified activated carbon fiber disc.

본 발명 초고용량 캐패시터 전극재용 고밀도화 활성탄소섬유 디스크의 제조방법은, 바인더를 사용하지 않은 상태에서도 탄소섬유를 고밀도화 할 수 있기 때문에 활성화 과정을 통하여 탄소섬유에 생성되는 미세한 기공이 바인더에 의하여 무용화되는 것이 방지됨으로써 동일 중량 대비 비표면적의 최대화를 이룰 수 있는 바, 본 발명 방법에 의해 제조되는 고밀도화 활성탄소섬유 디스크는 캐패시터의 전극 뿐 아니라 흡착제 등의 고기능성 탄소섬유재로도 사용할 수 있으며, 비교적 저렴한 원료를 사용하기 때문에 탄소섬유재의 제조 원가를 낮출 수 있는 이점이 있다According to the present invention, the method for producing a densified activated carbon fiber disk for an ultra high capacity capacitor electrode material is capable of densifying carbon fibers even without a binder, so that the fine pores generated in the carbon fibers through the activation process are rendered ineffective by the binder. As a result, the specific surface area can be maximized by the same weight, and thus the densified activated carbon fiber disk produced by the method of the present invention can be used not only as a capacitor electrode but also as a high-performance carbon fiber material such as an adsorbent. The use of raw materials has the advantage of lowering the manufacturing cost of carbon fiber materials

Description

초고용량 캐패시터 전극재용 고밀도화 활성탄소섬유 디스크와 그 제조 방법{High dense activated carbon fiber disk for capacitor's electrode of ultra high capacity and its production method}High dense activated carbon fiber disk for capacitor's electrode of ultra high capacity and its production method}

본 발명은 초고용량 캐패시터 전극재용 고밀도화 활성탄소섬유 디스크와 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 광학적으로 등방성인 피치계 탄소섬유 프리커서(precursor)로부터 용융방사한 피치섬유를 산화 안정화 처리한 후, 탄소섬유의 결합재인 바인더를 사용하지 않은 상태로 상기 피치섬유를 불융화처리한 불융화섬유를 승온, 가압하여 고밀도화 불융화섬유 디스크로 변화시키고, 이 고밀도화 불융화섬유 디스크를 적절히 탄화, 활성화시킴으로써 제조되는 초고용량 캐패시터 전극재용 고밀도화 활성탄소섬유 디스크와 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a densified activated carbon fiber disk for ultra-high capacity capacitor electrode materials and a method of manufacturing the same, and more particularly, after oxidative stabilization of the pitch fiber melt-spun from an optically isotropic pitch-based carbon fiber precursor. Manufactured by heating and pressurizing the incompatible fiber in which the pitch fiber is infusified without using a binder, which is a carbon fiber binder, to change into a high density incompatible fiber disk, and carbonizing and activating the high density incompatible fiber disk appropriately. The present invention relates to a densified activated carbon fiber disk for an ultra high capacity capacitor electrode material and a method of manufacturing the same.

에너지를 저장하는 매체로서 캐패시터의 축전용량을 키우기 위해서는 비표면적이 큰 재료를 만드는 것이 무엇보다도 중요하며, 그러한 용도로서 널리 사용되어온 대표적인 재료가 활성탄, 활성탄소섬유 등이다.In order to increase the capacitance of a capacitor as a medium for storing energy, it is important to make a material having a large specific surface area. Above all, representative materials widely used for such use are activated carbon and activated carbon fiber.

전기화학적 응용에 있어서 상기와 같은 탄소계 재료가 선택되는 이유는, 높은 전기전도성, 열전도성, 낮은 밀도, 적절한 내부식성, 낮은 열팽창율 및 높은 순도 등의 특징을 가지는 동시에 분말, 섬유, 직포, 발포, 종이형 등 매우 다양한 형태로 제조될 수 있기 때문이다.The reason why such carbon-based materials are selected for electrochemical applications is that they are characterized by high electrical conductivity, thermal conductivity, low density, adequate corrosion resistance, low thermal expansion and high purity, and powder, fiber, woven fabric and foam. This is because it can be produced in a wide variety of forms, such as paper.

또한, 다른 종류의 캐패시터용 전극 소재에 비하여 소재의 원재료를 구하기 쉬울 뿐 아니라 비교적 저가라는 장점이 있다.In addition, compared to other types of capacitor electrode material, it is easy to obtain the raw material of the material and has the advantage of being relatively inexpensive.

높은 축전용량을 얻기 위해 비표면적이 큰 탄소재료가 사용되는 탄소계 전극의 캐패시터에서, 캐패시터의 축전용량과 방전속도는 전해질의 종류와 충방전조건 및 탄소계 물질의 물리화학적 성질에 따라 크게 달라질 수 있다.In the capacitor of a carbon-based electrode in which a carbon material having a large specific surface area is used to obtain a high capacitance, the capacitance and discharge rate of the capacitor may vary greatly depending on the type of electrolyte, the charge and discharge conditions, and the physical and chemical properties of the carbon-based material. have.

즉, 상기 탄소계 전극의 캐패시터가 갖는 축전용량은, 탄소계 전극 표면에 형성된 기공들의 가장자리면 혹은 기저면의 발달 여부에 따라 달라지게 되며, 고기능성의 캐패시터가 되기 위해서는 탄소계 전극의 비표면적과 그 표면에 형성된 기공의 크기가 최적화 되어야한다.That is, the capacitance of the capacitor of the carbon-based electrode is dependent on the development of the edge or base surface of the pores formed on the surface of the carbon-based electrode, and in order to be a high-functional capacitor, the specific surface area of the carbon-based electrode and its The size of the pores formed on the surface should be optimized.

활성탄소섬유는 직경 10㎛ 정도의 섬유상 활성탄으로, 보통 입상 활성탄에 비해 비표면적이 클 뿐 아니라 다른 물질에 대한 흡,탈착 속도가 크다는 특징을 갖고 있다. 상기 활성탄소섬유는 고성능 흡착제인 동시에 다양한 형태로 성형되기 쉬운 장점을 가지고 있음에도 불구하고 현재 공업적으로 널리 사용되고 있는 용도로는, 기상(氣相) 중의 용제 회수나 공기 청정용 등, 그 용도와 사용량이 활성탄과 비교하여 극히 적은 실정이다.Activated carbon fiber is a fibrous activated carbon having a diameter of about 10 μm, and has a large specific surface area as well as a high adsorption and desorption rate to other materials. Although the activated carbon fiber has a high performance adsorbent and has the advantage of being easily molded into various forms, it is currently widely used industrially, and its use and amount of use, such as solvent recovery in the gas phase or air cleaning, are used. Compared to this activated carbon, very little situation.

상기와 같이 활성탄소섬유의 용도와 사용량이 활성탄에 비하여 극히 적은 원인은, 활성탄소섬유가 종래의 활성탄에 비하여 상당한 고가인 점과 섬유의 충진밀도가 대단히 낮은 단점 때문이다. 보통의 입상활성탄 충진밀도는 약 0.5g/cc인데 비하여 활성탄소섬유는 0.2∼0.3g/cc 정도에 지나지 않기 때문에, 활성탄소섬유는 질량 기준으로는 고성능임에도 불구하고 체적 기준으로는 종래 활성탄에 비하여 특별한 우위성이 없다는 단점이 있다.The reason why the use and the amount of use of activated carbon fiber is very small as compared to activated carbon is because of the fact that activated carbon fiber is considerably higher than conventional activated carbon and the filling density of the fiber is very low. Although the average granular activated carbon filling density is about 0.5g / cc, the activated carbon fiber is only 0.2 ~ 0.3g / cc, so the activated carbon fiber is high performance on the basis of mass, compared to conventional activated carbon on the basis of volume. The disadvantage is that there is no particular advantage.

따라서, 상기 활성탄소섬유의 단점을 해결하기 위하여 피치, 페놀수지 등의 바인더를 사용해서 활성탄소섬유를 성형함으로써 활성탄소섬유의 충진밀도를 증가시키는 방법이 사용되기도 한다. 그러나, 상기 방법은, 높은 밀도의 활성탄소섬유를 얻기 위하여 다량의 바인더를 사용할 경우 바인더가 활성탄소섬유 표면에 형성된 미세한 기공을 막아버리게 되어 오히려 활성탄소섬유의 흡착능을 저하시킬 수가 있는 바, 고밀도의 활성탄소섬유를 바인더 없이 제조할 수 있는 기술이 필요하게 된다.Therefore, in order to solve the shortcomings of the activated carbon fibers, a method of increasing the packing density of the activated carbon fibers by molding the activated carbon fibers using a binder such as pitch or phenol resin may be used. However, in the above method, when a large amount of binder is used to obtain a high density of activated carbon fibers, the binder blocks fine pores formed on the surface of the activated carbon fibers, and thus, the adsorption capacity of the activated carbon fibers can be lowered. There is a need for a technique that can produce activated carbon fibers without a binder.

일반적으로 전극재로서 응용되는 탄소재료는, 주로 활성탄과 활성탄소섬유이며, 분말상태인 활성탄의 경우는 바인더를 사용하여 전극재로 사용되고, 활성탄소섬유의 경우는 직물상태 또는 바인더를 사용하여 충진밀도를 향상시킨 상태로 전극에 응용되고 있다.In general, the carbon materials applied as electrode materials are mainly activated carbon and activated carbon fibers. In the case of powdered activated carbon, a binder is used as an electrode material, and in the case of activated carbon fibers, a packing state or a binder is used for filling density. It is applied to the electrode in the state which improved.

전극재로서는, 활성탄보다 활성탄소섬유가 더욱 효과적이며, 활성탄소섬유는 보통 직물상태로 사용되는 바, 이는 원료인 탄소계 탄소섬유 프리커서를 방사하여 직물 또는 웹(web) 형태의 피치섬유로 만든 후, 이를 공기 중에서 불융화 과정을 통하여 불활성 분위기 하에서 탄화시키고, 액상 및 기상 활성화를 통하여 탄화된 탄소섬유 내에 미세한 기공을 형성시키는 방법으로 제조된다.As an electrode material, activated carbon fibers are more effective than activated carbon, and activated carbon fibers are usually used in the form of fabrics, which are made of pitch fibers in the form of fabrics or webs by spinning carbon-based carbon fiber precursors as raw materials. Thereafter, it is carbonized under an inert atmosphere through an incompatibility process in air, and is produced by a method of forming fine pores in carbonized carbon fibers through liquid and gas phase activation.

오사카(T.Osaka) 등은, 전해질을 바인더로 사용한 활성탄을 프레스에서 가압하여 펠렛(pellet)을 제조함으로써, 펠렛화된 활성탄과 전해질의 복합 전극을 만들어 전기이중층 캐패시터의 전극재로 응용하였으며, 이때 활성탄의 비표면적이 1500 m2/g인 경우 100 F/g의 축전용량을 얻을 수 있었다.T.Osaka et al. Prepared pellets by pressing activated carbon using an electrolyte as a binder in a press to make a composite electrode of pelletized activated carbon and an electrolyte and applied it as an electrode material of an electric double layer capacitor. When the specific surface area of the activated carbon was 1500 m 2 / g, a storage capacity of 100 F / g was obtained.

일본 동경대학의 미우라와 나카가와(K.Miura, H.Nakagawa)는 피치계 탄소섬유 프리커서를 방사한 탄소섬유를 불융화 처리한 후 열간 성형법을 통하여 고밀도화 탄소섬유 디스크를 제조하였다. 상기 고밀도화 탄소섬유 디스크를 수증기 및 KOH로 활성화하여 고밀도화 활성탄소섬유 디스크로 변환시키고, 이를 전기이중층 캐패시터의 전극용으로 이용하여 충방전 실험을 실시하였는 바, 수증기 및 KOH로 활성화 한 상기 고밀도 활성탄소섬유 디스크의 경우 40.8 F/g의 용량을 보였다.K.Miura, H. Nakagawa, of Tokyo University, Japan, made a high-density carbon fiber disc by hot-molding after impregnating carbon fibers spun with a pitch-based carbon fiber precursor. The densified carbon fiber disks were activated with water vapor and KOH to convert them into densified activated carbon fiber disks, and the charge and discharge experiments were conducted using the same for the electrodes of the electric double layer capacitor. The disk showed a capacity of 40.8 F / g.

일본 신슈대학의 엔도(M.Endo) 등은, 탄소재료에 고분자인 폴리비닐리덴 클로라이드(polyvinyliden chloride, PVDC)를 첨가한 후 가압하여 탄소 디스크를 제조하여 이를 탄화 및 활성화하여 전기이중층 캐패시터의 전극으로 사용하였으며, 일본 큐슈 대학과 미쓰비씨 가스 연구팀은, 메조페이스 피치에 노볼락 타입(novolac-type)의 페놀수지를 가교제로서 약 9wt% 첨가하여 고밀도화를 시도하였다.M.Endo et al., Of Shinshu University, Japan, added polyvinyliden chloride (PVDC), a polymer, to carbon materials and pressurized them to produce carbon disks, carbonizing and activating them as electrodes for electric double layer capacitors. In Japan, Kyushu University and Mitsubishi Gas research team attempted to increase the density by adding about 9 wt% of a novolac-type phenolic resin as a crosslinking agent to mesophase pitch.

상기와 같이 대부분의 캐패시터 전극재로는 효율성 면에서 떨어지는 분말 형태의 활성탄을 바인더로 집적하여 만든 전극이나 활성탄에 비해 높은 흡,탈착 속도를 가지면서 성형성이 우수한 탄소섬유를 직물 상태로 만들어 활성화시킨 활성탄소섬유를 사용하고 있다.As described above, most of the capacitor electrode material is activated by making carbon fiber excellent in formability while having high adsorption and desorption rate compared to an electrode or activated carbon made by integrating activated carbon in powder form with a binder in terms of efficiency. Activated carbon fiber is used.

그러나, 바인더를 사용할 경우 바인더가 불순물로 작용함으로써, 전극에서 일어나는 이온들의 확산을 방해하게 될 뿐 아니라 활성탄소 내부에 형성되어 있는 미세한 기공들을 막아 축전효율을 떨어뜨리게 된다. 캐패시터의 전극이 효과적으로 작용하여 높은 축전용량을 발현하기 위해서는 활성탄소의 비표면적이 커야할 뿐 아니라 이온의 흡탈착에 효율적인 기공이 활성탄소에 가능한 한 많이 형성되어야만한다.However, when the binder is used as the impurity, the binder not only prevents the diffusion of the ions occurring in the electrode, but also prevents the fine pores formed in the activated carbon, thereby reducing the power storage efficiency. In order for the electrode of the capacitor to work effectively to express a high capacitance, the specific surface area of the activated carbon must be large, and as many pores as effective in adsorption and desorption of ions must be formed in the activated carbon.

따라서, 활성탄보다는 활성탄소섬유가 더 바람직하나, 활성탄보다 더욱 뛰어난 성능을 발휘하는 활성탄소섬유를 전극에 이용하기 위해서는 활성탄소섬유 특유의 낮은 충진밀도를 개선해야 할 필요가 있으며, 이에 대한 여러 방법들이 시도되기도 하였으나 대부분의 방법들이 바인더를 사용한다는 문제점을 안고 있는 실정이다.Therefore, although activated carbon fiber is more preferable than activated carbon, in order to use the activated carbon fiber having better performance than activated carbon in the electrode, it is necessary to improve the low filling density peculiar to activated carbon fiber. Although it has been attempted, most of the methods have a problem of using a binder.

본 발명은 활성탄소섬유를 캐패시터의 전극으로 사용할 때 직면하게 되는 제반 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 방사성이 우수한 피치계 탄소섬유 프리커서를 방사하여 피치섬유를 제조한 후 이를 불융화시키고, 불융화시킨 피치섬유를 몰드에서 승온시키면서 가압 프레스한 후, 이를 적절한 조건 하에서 탄화 및 활성화시킴으로써 탄소섬유를 결합시키는 바인더의 사용 없이도 캐패시터의 전극용으로 적합한 고밀도화 활성탄소섬유 디스크와 그 제조 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.The present invention is to solve the problems encountered when using the activated carbon fiber as the electrode of the capacitor, to produce a pitch fiber by spinning a pitch-based carbon fiber precursor having excellent radioactivity, and then infusible and infusible The present invention provides a high-density activated carbon fiber disk and a method for producing the same, which are suitable for electrodes of a capacitor without the use of a binder that bonds carbon fibers by press-pushing the pitch fiber while raising the temperature in a mold and carbonizing and activating it under appropriate conditions. There is a purpose.

도 1은 본 발명 초고용량 캐패시터 전극재용 고밀도화 활성탄소섬유 디스크의 제조 공정도.1 is a manufacturing process diagram of the densified activated carbon fiber disk for the ultra-high capacity capacitor electrode material of the present invention.

도 2는 주사형 전자현미경으로 관찰한 본 발명 방법에 의해 제조된 고밀도화 탄소섬유 디스크의 구조를 보인 것으로,Figure 2 shows the structure of the densified carbon fiber disk produced by the method of the present invention observed with a scanning electron microscope,

(가)는 표면 구조이고,(A) is the surface structure,

(나)는 단면 구조이며,(B) is the cross-sectional structure,

(다)는 내부 구조이다.(C) is the internal structure.

((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))((Explanation of symbols for main part of drawing))

ACD. 고밀도화 활성탄소섬유 디스크 CD. 고밀도화 탄소섬유 디스크ACD. High Density Activated Carbon Fiber Disc CD. Densified Carbon Fiber Disc

NF. 불융화섬유 NFD. 고밀도화 불융화섬유 디스크NF. Incompatible Fiber NFD. Densified Infusible Fiber Disc

P. 피치계 탄소섬유 프리커서 PF. 피치섬유P. Pitch Carbon Fiber Precursor PF. Pitch fiber

본 발명의 상기 목적은, 250℃ 이상의 연화점을 갖는 피치계 탄소섬유 프리커서를 용융방사한 섬유를 산화 불융화, 승온 가압, 탄화 및 활성화 시키는 일련의 공정에 의하여 달성된다.The above object of the present invention is achieved by a series of processes for oxidative incompatibility, elevated temperature pressurization, carbonization, and activation of a fiber melted and spun with a pitch-based carbon fiber precursor having a softening point of 250 ° C. or higher.

본 발명 초고용량 캐패시터 전극재용 고밀도화 활성탄소섬유 디스크의 기초 원료로 사용되는 상기 피치계 탄소섬유 프리커서는, 국내 특허출원 제 98-047218호에 개시된 방법에 의해 제조되며, 이는 나프타 분해공정의 부산물인 잔사유에 알킬그룹 가교제를 첨가하여 처리한, 용융 방사성과 산화 불용성이 우수하며 탄화수율이 높은 등방성 프리커서이다.The pitch-based carbon fiber precursor used as a base material of the densified activated carbon fiber disk for the ultra-high capacity capacitor electrode material of the present invention is manufactured by the method disclosed in Korean Patent Application No. 98-047218, which is a by-product of the naphtha decomposition process. It is an isotropic precursor with excellent melt spinning and oxidation insolubility and high carbonization yield, which is treated by adding alkyl group crosslinking agent to residue.

상기 프리커서를 사용한 본 발명 고밀도화 활성탄소섬유 디스크의 제조 방법을 도 1의 공정도에 의거하여 자세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the manufacturing method of the present invention high density densified activated carbon fiber disk using the precursor in detail based on the process of Figure 1 as follows.

본 발명의 제조 방법은, 250℃ 이상의 연화점을 가지는 방사성이 우수한 상기 피치계 탄소섬유 프리커서(P)를 280∼350℃에서 2∼10kgf/cm2의 압력으로 용융방사하여(11) 피치섬유(PF)를 만드는 단계와, 용융방사된 피치섬유(PF)를 공기 중에서 승온시켜 200∼340℃에서 1시간 이상 산화 불융화 처리하여(12) 불융화섬유(NF)로 변화시키는 단계와, 온도 제어가 가능한 원형 몰더에 상기 불융화섬유를 장입한(13) 후 몰더에 투입된 불융화섬유(NF)의 온도를 승온시켜 300∼450℃ 범위에서 2∼20 MPa의 압력으로 가압(14)하여 고밀도화 불융화섬유 디스크(NFD)로 만드는 단계와, 고밀도화 불융화섬유 디스크(NFD)를 950∼1050℃의 불활성 분위기 하에서 적어도 1시간 이상 유지하면서 탄화시켜(15) 고밀도화 탄소섬유 디스크(CD)로 만드는 단계와, 700∼950℃의 온도에서 수증기/질소의 비가 0.3∼0.5인 수증기로 상기 고밀도화 탄소섬유 디스크(CD)를 30∼120분간 활성화시켜(16) 최종적인 고밀도화 활성탄소섬유 디스크(ACD)로 변화시키는 단계로 이루어진다.The production method of the present invention is to melt-spin the pitch-based carbon fiber precursor P having excellent spinning property having a softening point of 250 ° C. or higher at 280 to 350 ° C. at a pressure of 2 to 10 kgf / cm 2 (11) PF), the step of raising the melt-spun pitch fiber (PF) in air to oxidatively infusible (12) at 200 to 340 ° C for at least 1 hour to convert to infusible fibers (NF), and temperature control After charging the incompatible fiber (13) into a circular molder capable of heating, the temperature of the incompatible fiber (NF) introduced into the molder is raised and pressurized (14) at a pressure of 2 to 20 MPa in the range of 300 to 450 ° C. Making a densified carbon fiber disc (NFD) and carbonizing the fibrillated fiber disc (NFD) by maintaining it for at least 1 hour in an inert atmosphere at 950 to 1050 ° C. (15); Of water vapor / nitrogen at temperatures between 700 and 950 The step of activating the densified carbon fiber disk (CD) for 30 to 120 minutes (16) with water vapor having a ratio of 0.3 to 0.5 is carried out to convert to the final densified activated carbon fiber disk (ACD).

상기 제조 공정에서 가장 중요한 공정은 몰더에서의 승온 가압으로, 이때 가압력이 2MPa 미만일 경우에는 디스크의 형성이 곤란하며, 20MPa을 초과하면 불융화섬유가 파열되게 된다. 또한, 승온 및 가압에 의하여 고밀도화 불융화섬유 디스크를 만드는 단계를, 상기와 같이 승온 후 가압하는 방법외에 초기 상태에서 최종 승온 온도 및 가압력까지의 온도와 가압력을 4단계 이하로 대략 균등 분할하여 계단식으로 적용하는 방법도 가능하며, 이때, 4단계를 초과하게 되면 작업성이 떨어지게 되어 바람직하지 않다.The most important process in the manufacturing process is the temperature pressurization in the molder, when the pressing pressure is less than 2MPa, it is difficult to form the disk, if the excess exceeds 20MPa infusible fibers will rupture. In addition, the step of making the densified incombustible fiber disk by heating and pressurizing, in addition to the method of pressurizing after raising the temperature as described above, the temperature and pressing force from the initial state to the final elevated temperature and the pressing force are roughly equally divided into four steps or less and stepwise. It is also possible to apply a method, in which case the workability is lowered if it exceeds four steps, which is not preferable.

즉, 최종 승온 온도와 가압력을 400℃ 및 20MPa이라 할 때, 100℃에서 5MPa, 200℃에서 10MPa, 300℃에서 15MPa, 400℃에서 20MPa의 압력을 적용하여 순차적으로 승온하면서 가압하여도 무방하다.That is, when the final elevated temperature and the pressing force are 400 ° C. and 20 MPa, the pressure may be applied while sequentially raising the temperature by applying a pressure of 5 MPa at 100 ° C., 10 MPa at 200 ° C., 15 MPa at 300 ° C., and 20 MPa at 400 ° C.

그리고, 상기 방법으로 제조되는 본 발명의 고밀도화 활성탄소섬유 디스크는 바인더 없이 탄소섬유로만 구성되며, 탄소섬유의 충진밀도는 0.2∼1.5 g/cc 이고, 몰더에 장입되는 불융화섬유의 양과 부여되는 압력을 조절함으로써 상기 충진밀도를 쉽게 변화시킬 수 있는 특징이 있다.In addition, the densified activated carbon fiber disk of the present invention produced by the above method is composed of carbon fiber only without a binder, the filling density of the carbon fiber is 0.2 to 1.5 g / cc, the amount and the pressure imparted to the impregnated fiber charged in the molder By controlling the characteristics of the filling density can be easily changed.

상기 고밀도화 활성탄소섬유 디스크는, 몰더에서 가압하여 제조한 고밀도화 불융화섬유 디스크를 불활성 분위기에서 탄화시키고 수증기에 의하여 활성화시킨 것으로, 고밀도화 활성탄소섬유 디스크를 구성하는 각 활성탄소섬유에는 다량의 미세한 기공이 형성되어 있으며, 바인더 없이도 충진밀도가 높아 캐패시터 전극용으로 적합하게 된다.The densified activated carbon fiber disks are carbonized in an inert atmosphere and activated by water vapor. The activated carbon fibers constituting the densified activated carbon fiber disks contain a large amount of fine pores. It is formed, and the filling density is high without a binder, and it is suitable for a capacitor electrode.

본 발명의 목적과 자세한 기술적 특성 및 작용 효과는 본 발명의 바람직한실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의하여 명확하게 이해될 것이다.The purpose and detailed technical features and operational effects of the present invention will be clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.

본 발명 고밀도화 활성탄소섬유 디스크 원료가 되는 프리커서를, 노즐의 직경이 0.2mm이고 노즐 직경에 대한 노즐의 길이 비가 2 인 방사장치를 사용하여 280∼350℃의 온도에서 질소 2∼10 kgf/cm2의 압력을 가하면서 300∼1000 m/min의 속도록 권취하여 피치섬유를 제조하였다.Precursor used as the raw material of the densified activated carbon fiber disk of the present invention is a nitrogen of 2 to 10 kgf / cm at a temperature of 280 to 350 ℃ using a spinning device having a nozzle diameter of 0.2 mm and a nozzle length ratio of 2 to the nozzle diameter Pitch fibers were prepared by winding at a speed of 300 to 1000 m / min while applying 2 pressure.

상기와 같이 방사된 피치섬유는 광학적으로 등방성을 나타내며, 차후의 고온 열처리시 발생될 수 있는 피치섬유의 용융을 방지하기 위하여, 공기 분위기 하에서 분당 5℃의 속도로 200∼340℃까지 승온시킨 후 2시간 유지시키는 피치섬유의 산화 안정화 처리를 실시하였다.The pitch fibers spun as described above are optically isotropic, and in order to prevent melting of the pitch fibers which may occur during subsequent high temperature heat treatment, the temperature is raised to 200 to 340 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute in an air atmosphere, and then 2 Oxidation stabilization treatment was performed for the pitch fibers held for a time.

높은 충진밀도를 가지면서 캐패시터 전극용에 적합한 형태로 제조하기 위하여 산화안정화 된 불융화섬유를, 단면적 5cm2내지는 10cm2되는 원형 몰더에 0.2∼1.0g을 장입한 후 5∼10℃/min 속도로 300∼450℃까지 승온하고 2∼20MPa의 압력으로 5∼20분 동안 가압하여 충진밀도가 0.2∼1.5g/cc의 고밀도화 불융화섬유 디스크를 제조하였다.In order to produce a shape suitable for capacitor electrodes with high filling density, 0.2-1.0 g of oxidatively stabilized incompatible fiber was charged in a circular molder having a cross-sectional area of 5 cm 2 to 10 cm 2 at a rate of 5 to 10 ° C./min. It heated up to 300-450 degreeC and pressurized for 5 to 20 minutes by the pressure of 2-20 Mpa, and produced the densified infusible fiber disk of 0.2-1.5 g / cc of filling density.

상기 고밀도화 불융화섬유 디스크를, 아르곤 가스로 조성한 1000℃의 불활성 분위기 하에서 적어도 1시간 이상 탄화시켰다.The high-density infusible fiber disk was carbonized for at least 1 hour in an inert atmosphere at 1000 ° C. made of argon gas.

도 3은 바인더를 사용하지 않고도 캐패시터 전극용으로 사용 가능한 정도의 높은 충진밀도를 갖는 디스크 형태의 고밀도화 탄소섬유 디스크를 구성하는 탄소섬유 집합체의 전자현미경 사진이며, 이 사진으로부터 탄소섬유가 용융되지 않은 형태를 그대로 유지하고 있음을 알 수 있다. 그리고, 몰더에 장입되는 불융화섬유의 양과 가압시 부여되는 압력을 조절함으로써 고밀도화 탄소섬유 디스크의 충진밀도를 변화시킬 수 있다.3 is an electron micrograph of the carbon fiber aggregates constituting the densified carbon fiber disk of the disk form having a high packing density that can be used for the capacitor electrode without using a binder, from which the carbon fiber is not melted You can see that it remains as is. In addition, the filling density of the densified carbon fiber disk can be changed by adjusting the amount of incompatible fiber charged into the molder and the pressure applied during pressurization.

상기의 탄화된 고밀도화 탄소섬유 디스크를 질소 가스를 사용한 불활성 분위기 하에서 10℃/min의 승온 속도로 700∼950℃까지 상승시킨 후 30∼120분 동안 유지시키며, 정온 유지시 수증기/질소의 비를 0.4가 되도록 조절하여 상기 디스크를 수증기로 활성화시킨다. 활성화를 통하여 디스크를 구성하는 탄소섬유에 미세한 기공이 형성됨으로써 캐패시터 전극으로 사용될 수 있는 최종적인 고밀화 활성탄소섬유 디스크가 제조되는 것이다.The carbonized densified carbon fiber disk was raised to 700 to 950 ° C. at an elevated temperature rate of 10 ° C./min under an inert atmosphere using nitrogen gas, and then maintained for 30 to 120 minutes, and the steam / nitrogen ratio was 0.4 during constant temperature maintenance. The disk is activated with water vapor by adjusting to. Fine pores are formed on the carbon fibers constituting the disk through activation, thereby producing a final densified activated carbon fiber disk that can be used as a capacitor electrode.

본 발명 방법을 적용한 실시예와 본 발명 방법을 따르지 않은 비교예를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the embodiment to which the method of the present invention is applied and the comparative example not following the method of the present invention are as follows.

실시예 1Example 1

연화점 265℃인 피치계 탄소섬유 프리커서를 방사하여 평균 섬유경 12㎛의 피치섬유를 제조하였다. 이때, 직경 0.2mm, L/D(노즐 길이/노즐 직경) 2.0 되는 SUS 304 재질의 노즐을 사용하여 방사하였으며, 방사온도 295℃, 방사 질소압 8kgf/cm2, 권취속도 710m/min의 방사조건으로 방사하였고, 용융 피치의 토출량은 7.5g/hr로 유지하였다.A pitch-based carbon fiber precursor having a softening point of 265 ° C. was spun to prepare pitch fibers having an average fiber diameter of 12 μm. At this time, spinning was performed using a nozzle made of SUS 304 with a diameter of 0.2 mm and L / D (nozzle length / nozzle diameter) 2.0, spinning conditions of 295 ℃, spinning nitrogen pressure of 8kgf / cm 2 , winding speed of 710m / min And the discharge amount of the melt pitch was maintained at 7.5 g / hr.

방사된 피치섬유를 2℃/min의 승온 속도로 280℃까지 가열한 후 2시간 동안 유지시켜 산화 불융화처리를 행하였다. 불융화된 피치섬유 즉, 불융화섬유를 5cm2의 몰더에 0.5g을 균일하게 장입한 다음 10℃/min의 속도로 400℃까지 승온시키고 10MPa의 압력 하에서 10분 동안 유지시켜 고밀도화 불융화섬유 디스크를 제조하였다. 이때 제조된 상기 디스크의 충진밀도는 0.83g/cc였으며 두께는 0.98mm이었다.The spun pitch fiber was heated to 280 ° C. at a rate of temperature increase of 2 ° C./min, and then maintained for 2 hours to perform oxidation incompatibility. High-density incombustible fiber discs, in which 0.5 g of infusibilized pitch fibers, i.e., infusible fibers, are uniformly loaded in a mold of 5 cm 2 and then heated up to 400 ° C. at a rate of 10 ° C./min and maintained for 10 minutes under a pressure of 10 MPa. Was prepared. In this case, the disk had a packing density of 0.83 g / cc and a thickness of 0.98 mm.

상기 고밀도화 불융화섬유 디스크를 10℃/min의 속도로 1000℃까지 승온시킨 후 시간 동안 유지하면서 탄화시켰으며, 이때 탄화수율은 75.5%, 탄화된 디스크의 충진밀도는 0.62g/cc, 두께는 0.97mm이었다.The high-density incombustible fiber disk was carbonized while maintaining the temperature after raising the temperature to 1000 ° C. at a rate of 10 ° C./min, wherein the carbonization yield was 75.5%, the filling density of the carbonized disc was 0.62 g / cc, and the thickness was 0.97. mm.

탄화 처리된 상기 디스크를 수평 가열로에 넣은 후 10℃/min의 속도로 850℃까지 승온시키고, 수증기/질소의 비를 0.4로 하여 수증기에 의한 활성화를 40분 동안 행하여 디스크 1을 제조하였다. 이때, 디스크 1은 20% 정도가 수증기에 의하여 산화되어 번오프(burn-off)되었는 바, 활성화 수율은 80%가 되었으며, 디스크 1의 충진밀도는 0.52g/cc, 두께는 0.96mm, 비표면적은 877m2/g이었다.The carbonized disk was placed in a horizontal furnace, and then heated to 850 ° C. at a rate of 10 ° C./min, and activated by water vapor for 40 minutes at a ratio of water vapor / nitrogen of 0.4 to prepare disk 1. At this time, the disk 1 was burned off by oxidizing about 20% by water vapor, and the activation yield was 80%. The filling density of the disk 1 was 0.52 g / cc, the thickness was 0.96 mm, the specific surface area. Was 877 m 2 / g.

상기 번오프는 수증기에 의한 산화로 중량이 감소된 것을 뜻하며, 활성화에 의하여 탄소섬유 내에 생성되는 미세한 기공은 탄소섬유의 비표면적을 증대시키게 된다. 비표면적은 활성화를 거친 디스크를 탈가스화 한 후 마이크로메리틱스사의 장치(Micromeritics ASAP 2010)를 이용하여 77K에서 질소의 흡,탈착 등온선을 구한 후 비이티(BET) 식에 근거하여 계산하였다.The burn-off means that the weight is reduced by oxidation by water vapor, and the fine pores generated in the carbon fiber by activation increase the specific surface area of the carbon fiber. The specific surface area was calculated based on the BET equation after degassing the activated disk and determining the adsorption and desorption isotherms of nitrogen at 77 K using a Micromeritics device (Micromeritics ASAP 2010).

실시예 2Example 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 방사하고 불융화처리한 섬유를 5cm2의 몰더에 0.5g을 균일하게 장입한 후, 10℃/min의 속도로 400℃까지 승온시키면서 100℃에서 2MPa, 200℃에서 4MPa, 300℃에서 6MPa, 그리고 400℃에 도달시 8MPa의 압력으로 10분 동안 유지시켜 고밀도화 된 디스크를 제조하였다.In the same manner as in Example 1, 0.5 g was uniformly charged into a 5 cm 2 molder after spinning and infusible fibers, and then heated at 400 ° C. at a rate of 10 ° C./min at 2 MPa and 200 ° C. The densified disk was made by holding at 4 MPa, 6 MPa at 300 ° C., and 8 MPa at 400 ° C. for 10 minutes.

본 실시예 2와 같이 온도를 상승시키면서 중간 온도에서 압력을 가하고 최종 온도에서 가압, 유지시켜도 최종 온도에 도달한 후 가압, 유지한 실시예 1과 같이 고밀도화 된 디스크를 제조할 수 있으며, 이때 제조된 디스크의 충진밀도는 0.84g/cc, 두께는 1.02mm이었다.While increasing the temperature as in the second embodiment, pressurized and maintained at an intermediate temperature, and pressurized and maintained at the final temperature, a densified disk can be manufactured as in Example 1, which is pressurized and maintained after reaching the final temperature. The filling density of the disk was 0.84 g / cc and the thickness was 1.02 mm.

상기 디스크를 실시예 1과 동일한 방법으로 탄화시켰고, 이때의 탄화수율은 79.5%, 탄화된 디스크의 충진밀도는 0.77g/cc, 두께는 0.89mm이었다. 탄화 처리한 디스크를 수평 가열로 안에 넣은 후 10℃/min의 속도로 900℃까지 승온시키고, 수증기/질소의 비를 0.4로 하여 수증기에 의한 활성화를 30분 동안 행하여 디스크 2를 제조하였으며, 이때 디스크 2는 40% 정도가 수증기에 의하여 산화되어 번오프(burn-off)되고, 활성화 수율은 60%이었다. 디스크 1의 충진밀도는 0.52g/cc, 두께는 0.96mm이었다. 그리고, 디스크 2의 비표면적은 1319m2/g이었다.The disc was carbonized in the same manner as in Example 1, where the carbonization yield was 79.5%, the filling density of the carbonized disc was 0.77 g / cc, and the thickness was 0.89 mm. The carbonized disk was placed in a horizontal furnace, and then heated to 900 ° C. at a rate of 10 ° C./min, and steam 2 was activated for 30 minutes using a steam / nitrogen ratio of 0.4, whereby disc 2 was produced. 2, about 40% was oxidized by water vapor, burned off, and the activation yield was 60%. The filling density of disk 1 was 0.52 g / cc and the thickness was 0.96 mm. And the specific surface area of the disk 2 was 1319 m <2> / g.

실시예3Example 3

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 방사하고 불융화처리한 섬유를 5cm2의 몰더에 0.5g을 균일하게 장입한 후, 10℃/min의 속도로 400℃까지 승온시키고 8 MPa의 압력 하에서 10분 동안 유지시켜 고밀도화 불융화섬유 디스크를 제조하였다. 이때 제조된 고밀도화 불융화섬유 디스크의 충진밀도는 0.92g/cc였으며 두께는 0.97mm이었다. 이를 실시예 1과 동일한 방법으로 탄화시켰으며, 이때의 탄화수율은 79.3%, 디스크의 충진밀도는 0.74g/cc, 두께는 0.96mm이었다.In the same manner as in Example 1, 0.5 g was uniformly charged into a 5 cm 2 moulder after spinning and infusible fibers, and then heated up to 400 ° C. at a rate of 10 ° C./min for 10 minutes under a pressure of 8 MPa. Retention to produce a densified, incompatible fiber disk. At this time, the packing density of the prepared high-density incombustible fiber disk was 0.92 g / cc and the thickness was 0.97 mm. Carbonization was carried out in the same manner as in Example 1, where the carbonization yield was 79.3%, the filling density of the disk was 0.74 g / cc, and the thickness was 0.96 mm.

탄화 처리한 디스크를 수평 가열로 안에 넣은 후 10℃/min의 속도로 900℃까지 승온시키고, 수증기/질소의 비를 0.4로 하여 수증기에 의한 활성화를 60분 동안 행하여 디스크 3을 제조하였으며, 이때 디스크 3은 67% 정도가 수증기에 의하여 산화되어 번오프(burn-off)되고, 활성화 수율은 33%이었으며, 충진밀도는 0.27g/cc, 두께는 0.92mm이었다. 그리고, 디스크 2의 비표면적은 1642m2/g이었다.The carbonized disk was placed in a horizontal furnace, and then heated to 900 ° C. at a rate of 10 ° C./min and activated by water vapor for 60 minutes at a ratio of water vapor / nitrogen of 0.4. As for 3, about 67% of the oxidized water was burned off and burned off. The activation yield was 33%, and the filling density was 0.27 g / cc and the thickness was 0.92 mm. And the specific surface area of the disk 2 was 1642m <2> / g.

실시예 4Example 4

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 방사한 후 불융화처리 및 가압하여 충진밀도 0.83g/cc, 두께 1.04mm의 고밀도화 불융화섬유 디스크를 제조하였으며, 이를 실시예 1과 동일한 방법으로 탄화시켰고, 이때의 탄화수율은 75%, 디스크의 충진밀도는 0.64g/cc, 두께는 1.01mm이었다.After spinning in the same manner as in Example 1 and impregnated and pressurized to prepare a densified incompatible fiber disk with a filling density of 0.83g / cc, thickness 1.04mm, which was carbonized in the same manner as in Example 1, The carbon yield was 75%, the filling density of the disk was 0.64 g / cc, and the thickness was 1.01 mm.

상기 탄화 처리한 디스크를 수평 가열로 안에 넣은 후 10℃/min의 속도로 850℃까지 승온시키고, 수증기/질소의 비를 0.4로 하여 수증기에 의한 활성화를 90분 동안 행하여 디스크 4를 제조하였으며, 이때 디스크 4의 활성화 수율은 52%, 충진밀도는 0.4g/cc, 두께는 0.84mm이었다.The carbonized disk was placed in a horizontal furnace, and then heated to 850 ° C. at a rate of 10 ° C./min, and activated by water vapor for 90 minutes at a ratio of water vapor / nitrogen of 0.4. The activation yield of disk 4 was 52%, filling density was 0.4 g / cc, and thickness was 0.84 mm.

몰더의 장입량을 0.55g으로 한 것을 제외하고는 상기 디스크 4의 제조와 동일한 방법으로 디스크 5를 제조하였다. 디스크 5의 중간 과정인 몰더 가압에 의해 만들어진 디스크의 충진 밀도는 충진밀도는 0.84g/cc, 두께는 1.05mm이었으며, 탄화 후 디스크의 탄화 수율은 80.4%, 충진밀도는 0.68g/cc, 두께는 1.04mm이었고, 최종 디스크 5의 활성화 수율은 52%, 충진밀도는 0.42g/cc, 두께는 0.89mm이었다.Disc 5 was manufactured in the same manner as in the production of disc 4, except that the charging amount of the molder was 0.55 g. The filling density of the disk made by the molder press, which is the intermediate process of disk 5, was 0.84 g / cc and 1.05 mm thick. 1.04 mm, the activation yield of final disc 5 was 52%, filling density was 0.42 g / cc, and thickness was 0.89 mm.

상기 디스크 4와 5를 캐패시터 전극으로 사용하여 단위셀을 제조하고 충방전 실험을 행하였다. 전해질로는 7.5몰 KOH혼합용액을 사용하였으며, 정전류 10mA/cm2로 0.9V까지 충전하여 10분간 유지 후 1∼50mA/cm2로 방전하면서 전기적 특성을 살펴본 결과, 140∼150F/g 및 25∼30F/cm3의 비축전용량을 나타내었다.Unit cells were prepared using the disks 4 and 5 as capacitor electrodes, and a charge and discharge experiment was conducted. 7.5 mol KOH mixture solution was used as electrolyte and charged to 0.9V with constant current 10mA / cm 2 , maintained for 10 minutes, and discharged at 1-50mA / cm 2 . A storage capacity of 30 F / cm 3 is shown.

실시예 5Example 5

몰더 장입량을 0.3g, 활성화 유지 시간을 60분으로 한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 제조 조건으로 디스크 6을 제조하였으며, 디스크 6의 중간 과정인 몰더 가압에 의해 만들어진 디스크의 충진 밀도는 충진밀도는 0.73g/cc, 두께는 0.75mm이었으며, 탄화 후 디스크의 탄화 수율은 70.1%, 충진밀도는 0.55g/cc, 두께는 0.72mm이었고, 최종 디스크 6의 활성화 수율은 73%, 충진밀도는 0.4g/cc, 두께는 0.68mm이었다.Disc 6 was manufactured under the same manufacturing conditions as in Example 4, except that the molder loading amount was 0.3 g and the activation holding time was 60 minutes. Was 0.73g / cc, and the thickness was 0.75mm. The carbonization yield of the disc after carbonization was 70.1%, the filling density was 0.55g / cc, and the thickness was 0.72mm. g / cc, thickness was 0.68 mm.

디스크 6과 동일한 조건으로 다른 하나의 디스크 7을 제조하였으며, 디스크7의 중간 과정인 몰더 가압에 의해 만들어진 디스크의 충진밀도는 0.68g/cc, 두께는 0.80mm이었으며, 탄화 후 디스크의 탄화 수율은 73.1%, 충진밀도는 0.5g/cc, 두께는 0.79mm이었고, 최종 디스크 7의 활성화 수율은 70%, 충진밀도는 0.37g/cc, 두께는 0.77mm이었다.Another disk 7 was manufactured under the same conditions as the disk 6, and the filling density of the disk produced by the molder press, which is the intermediate process of the disk 7, was 0.68 g / cc and the thickness was 0.80 mm, and the carbonization yield of the disk after carbonization was 73.1. %, Filling density was 0.5g / cc, thickness was 0.79mm, the activation yield of final disc 7 was 70%, filling density was 0.37g / cc, thickness was 0.77mm.

상기 디스크 6과 7을 캐패시터 전극으로 이용하여 단위셀을 제조한 후, 실시예 4와 동일한 방법으로 충전 및 방전을 통한 전기적 특성을 살펴본 결과 125∼130F/g 및 30∼35F/cm3의 비축전용량을 나타내었다.After manufacturing the unit cell using the disks 6 and 7 as the capacitor electrode, the electrical properties through the charge and discharge in the same manner as in Example 4 as a result of the non-capacitor of 125 ~ 130F / g and 30 ~ 35F / cm 3 The dose is shown.

실시예 6Example 6

활성화 온도와 시간을 각각 800℃×120분 및 900℃×30분으로 하고, 그외의 조건은 디스크 1의 제조 조건과 동일하게 적용하여 디스크 8과 9를 제조하였다.The activation temperatures and times were set at 800 ° C. × 120 minutes and 900 ° C. × 30 minutes, respectively.

디스크 8의 중간 과정인 몰더 가압에 의해 만들어진 디스크의 충진밀도는 0.85g/cc, 두께는 1.05mm이었으며, 탄화 후 디스크의 탄화 수율은 74.4%, 충진밀도는 0.64g/cc, 두께는 1.04mm이었고, 최종 디스크 8의 활성화 수율은 79%, 충진밀도는 0.49g/cc, 두께는 1.02mm이었다.The filling density of the disk made by the molder press, which is the intermediate process of the disk 8, was 0.85 g / cc and the thickness was 1.05 mm.The carbonization yield of the disk after carbonization was 74.4%, the filling density was 0.64 g / cc, and the thickness was 1.04 mm. The final disk 8 had an activation yield of 79%, a packing density of 0.49 g / cc, and a thickness of 1.02 mm.

디스크 9의 중간 과정인 몰더 가압에 의해 만들어진 디스크의 충진밀도는 0.82g/cc, 두께는 1.07mm이었으며, 탄화 후 디스크의 탄화 수율은 79.2%, 충진밀도는 0.71g/cc, 두께는 0.98mm이었고, 최종 디스크 9의 활성화 수율은 81%, 충진밀도는 0.59g/cc, 두께는 0.96mm이었다.The filling density of the disc produced by the molder press, which is the intermediate process of disc 9, was 0.82 g / cc and the thickness was 1.07 mm.The carbonization yield of the disc after carbonization was 79.2%, the filling density was 0.71 g / cc, and the thickness was 0.98 mm. The final disk 9 had an activation yield of 81%, a filling density of 0.59 g / cc, and a thickness of 0.96 mm.

상기 디스크 8과 9를 캐패시터 전극으로 이용하여 단위셀을 제조한 후, 실시예 4와 동일한 방법으로 충전 및 방전을 통한 전기적 특성을 살펴본 결과 93∼100F/g 및 27∼30F/cm3의 비축전용량을 나타내었다.After the unit cells were manufactured using the disks 8 and 9 as the capacitor electrodes, the electrical properties through the charging and discharging were examined in the same manner as in Example 4, and as a result, specific storage capacity of 93-100 F / g and 27-30 F / cm 3 was obtained. The dose is shown.

상기 실시예 1내지 6의 작업 조건과 디스크의 물성을 다음의 표 1과 2에 정리하였다.Working conditions of Examples 1 to 6 and physical properties of the disk are summarized in Tables 1 and 2 below.

구분division 실시예Example 1One 22 33 44 55 77 디스크disk 1One 22 33 44 55 66 77 88 99 방사 조건Radiation conditions 노즐직경 0.2mm, 온도 295℃, 질소압 8kgf/cm2, 토출량 7.5g/hr,Nozzle Diameter 0.2mm, Temperature 295 ℃, Nitrogen Pressure 8kgf / cm 2 , Discharge Capacity 7.5g / hr, 방사섬유직경Yarn Fiber Diameter 12 ㎛12 μm 불융화처 리Incompatibilities 승온속도Temperature rise rate 2 ℃/min.2 ° C./min. 조건Condition 280 ℃ ×2 시간280 ℃ × 2 hours 몰더가압Molder Pressure 승온속도Temperature rise rate 10 ℃/min.10 ° C./min. 온도Temperature 400 ℃400 ℃ 조건Condition 400℃×10MPa×10분400 ° C × 10MPa × 10 minutes 100℃×2MPa,200℃×4MPa,300℃×6MPa,400℃×10MPa×10분100 ℃ × 2MPa, 200 ℃ × 4MPa, 300 ℃ × 6MPa, 400 ℃ × 10MPa × 10 minutes 400℃×8MPa×10분400 ° C × 8MPa × 10 minutes 400℃×10MPa×10분400 ° C × 10MPa × 10 minutes 장입량Charge 0.5g0.5g 0.55g0.55 g 0.3g0.3 g 0.5g0.5g 탄화carbonization 승온속도Temperature rise rate 10 ℃/min.10 ° C./min. 온도Temperature 1000 ℃1000 ℃ 시간time 1 시간1 hours 활성화Activation 승온속도Temperature rise rate 10 ℃/min.10 ° C./min. 수증기질소의비The ratio of water vapor nitrogen 0.40.4 온도Temperature 850℃850 ℃ 900 ℃900 ℃ 850 ℃850 ℃ 800℃800 ℃ 900℃900 ℃ 시간time 40분40 minutes 30분30 minutes 60분60 minutes 90분90 minutes 60분60 minutes 120분120 minutes 30분30 minutes

구분division 실시예Example 1One 22 33 44 55 66 디스크disk 1One 22 33 44 55 66 77 88 99 몰더가압Molder Pressure 충진밀도Packing density 0.830.83 0.840.84 0.920.92 0.830.83 0.840.84 0.730.73 0.680.68 0.850.85 0.820.82 두께thickness 0.980.98 1.021.02 0.970.97 1.041.04 1.051.05 0.750.75 0.800.80 1.051.05 1.071.07 탄화carbonization 수율yield 75.575.5 79.579.5 79.379.3 75.075.0 80.480.4 70.170.1 73.173.1 74.474.4 79.279.2 충진밀도Packing density 0.620.62 0.770.77 0.740.74 0.640.64 0.680.68 0.550.55 0.500.50 0.640.64 0.710.71 두께thickness 0.970.97 0.890.89 0.960.96 1.011.01 1.041.04 0.720.72 0.790.79 1.041.04 0.980.98 활성화Activation 수율yield 8080 6060 3333 5252 5252 7373 7070 7979 8181 충진밀도Packing density 0.520.52 0.490.49 0.270.27 0.400.40 0.420.42 0.400.40 0.370.37 0.490.49 0.590.59 두께thickness 0.960.96 0.860.86 0.920.92 0.840.84 0.890.89 0.680.68 0.770.77 1.021.02 0.960.96 비표면적Specific surface area 877877 13191319 16421642

* 충진밀도 : 디스크의 무게를 디스크 부피로 나눈 값(g/cc).* Fill Density: Disk weight divided by disk volume (g / cc).

* 탄화수율 : 탄화 후 시료의 무게를 탄화전 시료의 무게로 나눈* Carbonization yield: The weight of the sample after carbonization divided by the weight of the sample before carbonization

백분율(%).percentage(%).

* 활성화 수율 : 활성화 후 디스크의 무게를 활성화 전 디스크의 무게로* Activation yield: weight of disk after activation by weight of disk before activation

나눈 백분율(%).Percent divided by%.

* 두께(mm), 비표면적(m2/g)* Thickness (mm), specific surface area (m 2 / g)

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1과 동일한 방법으로 방사한 후 불융화 과정을 거치지 않고 실시예 1과 동일한 방법으로 몰더에 장입 후 가압하여 고밀도화 섬유 디스크를 먼저 제조한 결과, 불융화 과정이 생략됨에 따라 불안정한 디스크가 제조되었다.After spinning in the same manner as in Example 1 and not undergoing an incompatibility process, the densified fiber disk was first prepared by charging and pressing into a molder in the same manner as in Example 1, and thus, an unstable disc was prepared as the incompatibility was omitted. .

상기 디스크를 실시예 1과 동일한 조건으로 불융화처리 하였으나 불융화 과정을 거치지 않은 디스크의 섬유 내부에서 열에 의한 변형이 발생되는 동시에 불융화가 불완전하게 되었으며, 불융화가 불안전한 디스크를 아르곤 가스 분위기 하에서 10℃/min의 속도로 1000℃까지 승온, 1시간 동안 탄화시킨 결과 30%의 낮은 탄화 수율을 보였다.The disc was infused under the same conditions as in Example 1, but heat deformation occurred in the fiber of the disc that had not been subjected to the incompatibility, and the incomplete was incomplete. The temperature was raised to 1000 ° C. at a rate of 10 ° C./min and carbonized for 1 hour, resulting in a low carbon yield of 30%.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1과 동일한 조건으로 방사하고 불융화처리한 섬유를 몰더 가압시키지 않고 실시예 1과 동일한 조건으로 탄화시킨 결과, 74.3%의 탄화수율을 보였다.The resultant carbonization was carried out under the same conditions as in Example 1 and carbonized under the same conditions as in Example 1 without mold pressurization, and the carbonization yield was 74.3%.

상기 탄화된 탄소섬유를 디스크 6의 활성화 조건으로 활성화시켰으며, 이때의 활성화 수율은 44%이었다. 이 활성탄소섬유 0.3g을 10cm2의 몰더에 장입하여 10℃/min의 속도로 400℃까지 승온시키고 10MPa의 압력 하에서 10분 동안 유지시켰으나 상기 활성탄소섬유가 파괴되어 활성탄소섬유 디스크가 형성되지 않았다.The carbonized carbon fiber was activated under the activation condition of Disc 6, and the activation yield was 44%. 0.3 g of this activated carbon fiber was charged into a 10 cm 2 molder and the temperature was raised to 400 ° C. at a rate of 10 ° C./min and maintained for 10 minutes under a pressure of 10 MPa. However, the activated carbon fiber was destroyed and no activated carbon fiber disc was formed. .

비교예 3Comparative Example 3

본 발명 방법에 의한 고밀도화 활성탄소섬유 디스크를 캐패시터 전극으로 이용했을 때의 성능과 비교를 하기 위하여, 일반적인 캐패시터 전극용으로 상업화된 활성탄소섬유 직물을 캐패시터 전극으로 이용한 단위셀을 제조하여 충방전 실험을 실시하였다.In order to compare the performance when the densified activated carbon fiber disk according to the method of the present invention is used as a capacitor electrode, a unit cell using a commercially available activated carbon fiber fabric as a capacitor electrode was prepared for charge and discharge experiments. Was carried out.

상기 실험에 사용된 활성탄소섬유 직물의 두께는 0.51mm이었으며, 비표면적은 1,500m2/g이었다. 실시예 4와 동일한 방법으로 충방전을 통한 전기적 특성을 살펴본 결과 126F/g 및 19.6F/cm3의 비축전용량을 나타내었다.The thickness of the activated carbon fiber fabric used in the experiment was 0.51 mm, and the specific surface area was 1500 m 2 / g. As a result of examining the electrical characteristics through the charge and discharge in the same manner as in Example 4, it showed a specific capacitance of 126F / g and 19.6F / cm 3 .

전기적 특성 시험의 경우, 방전시의 종지전압은 0.1V로 하였으며, 축전용량의 계산은 방전시간에 따른 방전전압의 변화로부터 다음의 식 1로 산출하고, 그 결과로부터 단위 중량당 축전용량과 단위부피당 축전용량을 계산하였다.In the case of the electrical property test, the end voltage at the time of discharge was 0.1V, and the calculation of the storage capacity was calculated by the following equation 1 from the change of the discharge voltage according to the discharge time, and from the result, the storage capacity per unit weight and unit volume The storage capacity was calculated.

상기 식에서 C는 축전용량, I는 방전전류, Δt는 방전시간의 변화, ΔV는 방전시간에 따른 전압의 변화이며, 실시예와 비교예를 시험한 캐패시터 용량에 대한 요약은 표 3과 같다.In the above formula, C is the capacitance, I is the discharge current, Δt is the change in the discharge time, ΔV is the change in voltage according to the discharge time, the summary of the capacitor capacity of the test examples and comparative examples are shown in Table 3.

구분division 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 비교예 3Comparative Example 3 디스크4Disk 4 디스크5Disk 5 디스크6Disk6 디스크7Disc7 디스크8Disk8 디스크9Disk 9 직물textile 두께(mm)Thickness (mm) 0.840.84 0.890.89 0.680.68 0.770.77 1.021.02 0.960.96 0.510.51 캐패시터용 량Capacitor Capacity F/gF / g 140 ∼150140-150 125 ∼130125-130 93 ∼10093-100 126126 F/cm2 F / cm 2 25 ∼3025-30 30 ∼3530 to 35 27 ∼3027-30 19.619.6

상기 표3으로부터 본 발명 방법에 의한 고밀도화 활성탄소섬유 디스크는, 종래 활성탄소섬유 직물과 비슷한 단위 중량당 축전 용량을 가지나, 고밀도화에 따라 단위 부피당 축전 용량이 현저히 향상됨을 알 수 있다.It can be seen from Table 3 that the densified activated carbon fiber disk according to the present invention has a storage capacity per unit weight similar to that of the conventional activated carbon fiber fabric, but the storage capacity per unit volume is remarkably improved as the density increases.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 초고용량 캐패시터 전극재용 고밀도화 활성탄소섬유 디스크의 제조 방법은, 바인더를 사용하지 않은 상태에서도 탄소섬유를 고밀도화 할 수 있는 바, 활성화 과정을 통하여 탄소섬유에 생성되는 미세한 기공이 바인더에 의하여 무용화되는 것이 방지됨으로써 동일 중량 대비 비표면적의 최대화를 이룰 수 있다.As described above, the method of manufacturing the densified activated carbon fiber disk for the ultra-high capacity capacitor electrode material according to the present invention is capable of densifying carbon fibers even without a binder, and thus, fine pores generated in the carbon fibers through an activation process. It is possible to maximize the specific surface area to the same weight by preventing the insolubilization by this binder.

따라서, 본 발명 방법에 의해 제조되는 고밀도화 활성탄소섬유 디스크는 캐패시터의 전극 뿐 아니라 흡착제 등의 고기능성 탄소섬유재로도 사용할 수 있으며, 비교적 저렴한 원료를 사용하기 때문에 탄소섬유재의 제조 원가를 낮출 수 있는 이점이 있다.Therefore, the densified activated carbon fiber disk produced by the method of the present invention can be used not only as a capacitor electrode but also as a high functional carbon fiber material such as an adsorbent, and can reduce the manufacturing cost of the carbon fiber material because it uses a relatively inexpensive raw material. There is an advantage.

Claims (3)

피치계 탄소섬유 프리커서를 280∼350℃에서 용융방사한 후, 제 2항의 산화 불융화처리와 몰더에 의한 승온 가압 및 탄화처리 그리고 활성화처리를 통하여 제조되며, 바인더 없이 0.2∼1.5g/cc의 충진밀도를 가짐을 특징으로 하는 초고용량 캐패시터 전극재용 고밀도화 활성탄소섬유 디스크.After melt-spinning the pitch-based carbon fiber precursor at 280-350 ° C., it is prepared by the oxidation incompatibilization treatment of claim 2, pressurization, carbonization, and activation treatment by a molder. High density capacitive activated carbon fiber disk for ultra-high capacity capacitor electrode material characterized by having a packing density. 250℃ 이상의 연화점을 가지는 방사성이 우수한 상기 피치계 탄소섬유 프리커서(P)를 280∼350℃에서 2∼10kgf/cm2의 압력으로 용융방사하여(11) 피치섬유(PF)를 만드는 단계와, 용융방사된 피치섬유(PF)를 공기 중에서 승온시켜 200∼340℃에서 1시간 이상 산화 불융화 처리하여(12) 불융화섬유(NF)로 변화시키는 단계와, 온도 제어가 가능한 원형 몰더에 상기 불융화섬유를 장입한(13) 후 몰더에 투입된 불융화섬유(NF)의 온도를 승온시켜 300∼450℃ 범위에서 2∼20MPa의 압력으로 가압(14)하여 고밀도화 불융화섬유 디스크(NFD)로 만드는 단계와, 고밀도화 불융화섬유 디스크(NFD)를 950∼1050℃의 불활성 분위기 하에서 적어도 1시간 이상 유지하면서 탄화시켜(15) 고밀도화 탄소섬유 디스크(CD)로 만드는 단계와, 700∼950℃의 온도에서 수증기/질소의 비가 0.3∼0.5인 수증기로 상기 고밀도화 탄소섬유 디스크(CD)를 30∼120분간 활성화시켜(16) 최종적인 고밀도화 활성탄소섬유디스크(ACD)로 변화시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 초고용량 캐패시터 전극재용 고밀도화 활성탄소섬유 디스크.Making a pitch fiber (PF) by melt spinning the pitch-based carbon fiber precursor (P) having a softening point having a softening point of 250 ° C. or higher at 280 to 350 ° C. at a pressure of 2 to 10 kgf / cm 2 (11); The molten spun pitch fiber (PF) is heated in air and subjected to oxidative incompatibility treatment (12) at 200 to 340 ° C. for at least 1 hour to be converted into incompatible fiber (NF), and the fire is heated in a circular molder. After charging the fused fiber (13), the temperature of the incompatible fiber (NF) introduced into the molder was raised to pressurizing (14) at a pressure of 2 to 20 MPa in the range of 300 to 450 ° C. to make a high density incompatible fiber disk (NFD). And carbonizing (15) the densified carbon fiber disk (CD) while maintaining the densified infusible fiber disk (NFD) for at least 1 hour in an inert atmosphere of 950 to 1050 ° C, and at a temperature of 700 to 950 ° C. Water vapor with a water vapor / nitrogen ratio of 0.3 to 0.5 Activating the densified carbon fiber disk (CD) for 30 to 120 minutes (16) and converting it into a final densified activated carbon fiber disk (ACD). 250℃ 이상의 연화점을 가지는 방사성이 우수한 상기 피치계 탄소섬유 프리커서(P)를 280∼350℃에서 2∼10kgf/cm2의 압력으로 용융방사하여(11) 피치섬유(PF)를 만드는 단계와, 용융방사된 피치섬유(PF)를 공기 중에서 승온시켜 200∼340℃에서 1시간 이상 산화 불융화 처리하여(12) 불융화섬유(NF)로 변화시키는 단계와, 온도 제어가 가능한 원형 몰더에 상기 불융화섬유를 장입한(13) 후 몰더에 장입된 불융화섬유의 최종 승온 온도를 300∼450℃ 및 최종 가압력을 2∼20MPa로 하고 초기 상태에서 상기 최종 온도와 가압력까지의 범위를 4단계 이하로 대략 균등 분할하여 승온 온도와 가압력을 계단식으로 적용하여 고밀도화 불융화섬유 디스크(NFD)로 만드는 단계와, 고밀도화 불융화섬유 디스크(NFD)를 950∼1050℃의 불활성 분위기 하에서 적어도 1시간 이상 유지시켜 탄화시켜(15) 고밀도화 탄소섬유 디스크(CD)로 만드는 단계와, 700∼950℃의 온도에서 수증기/질소의 비가 0.3∼0.5인 수증기로 상기 고밀도화 탄소섬유 디스크(CD)를 30∼120분간 활성화시켜(16) 최종적인 고밀도화 활성탄소섬유 디스크(ACD)로 변화시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 초고용량 캐패시터 전극재용 고밀도화 활성탄소섬유 디스크.Making a pitch fiber (PF) by melt spinning the pitch-based carbon fiber precursor (P) having a softening point having a softening point of 250 ° C. or higher at 280 to 350 ° C. at a pressure of 2 to 10 kgf / cm 2 (11); The molten spun pitch fiber (PF) is heated in air and subjected to oxidative incompatibility treatment (12) at 200 to 340 ° C. for at least 1 hour to be converted into incompatible fiber (NF), and the fire is heated in a circular molder. After charging the fused fiber (13), the final elevated temperature of the incompatible fiber charged into the molder was 300 to 450 ° C. and the final applied pressure was 2 to 20 MPa, and the range from the initial state to the final temperature and the applied pressure was 4 steps or less. Roughly evenly dividing and applying the elevated temperature and pressing force stepwise to make a densified incompatible fiber disk (NFD), and maintaining the densified incompatible fiber disk (NFD) for at least one hour in an inert atmosphere at 950 to 1050 ° C. (15) making the densified carbon fiber disc (CD) and activating the densified carbon fiber disc (CD) for 30 to 120 minutes with steam having a water vapor / nitrogen ratio of 0.3 to 0.5 at a temperature of 700 to 950 ° C. 16) A densified activated carbon fiber disk for an ultra high capacity capacitor electrode material, characterized by the step of converting to a final densified activated carbon fiber disk (ACD).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100517021B1 (en) * 2002-01-03 2005-09-26 양갑승 Preparation of Carbonnanofibers by electrospinning methods and their EDLC applications
KR101651945B1 (en) * 2014-04-14 2016-08-29 전남대학교산학협력단 Optical anisotropic pitches from residual fuel oil, method for preparing the same, and pitch carbon fibers using the same
KR101698428B1 (en) * 2014-05-30 2017-01-23 조선대학교산학협력단 High refractive and transparent led encapsulant containing siloxane hybrid resin and crosslingking agent for synthesizing led encapsulant
CN108558371B (en) * 2018-07-19 2021-01-01 武汉科技大学 Magnetic composite refractory material and preparation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11293527A (en) * 1998-04-07 1999-10-26 Petoca Ltd Optically isotropic pitch-based activated carbon fiber and electric double layer capacitor using the same
WO2000019461A1 (en) * 1998-09-28 2000-04-06 Hyperion Catalysis International, Inc. Fibril composite electrode for electrochemical capacitors
JP2000138140A (en) * 1998-10-30 2000-05-16 Adchemco Corp Manufacture of carbon porous body for electric double layer capacitor polarizable electrode
US6118650A (en) * 1997-12-04 2000-09-12 Petoca, Ltd. Mesophase pitch-based activated carbon fibers and electric double layer capacitor using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6118650A (en) * 1997-12-04 2000-09-12 Petoca, Ltd. Mesophase pitch-based activated carbon fibers and electric double layer capacitor using the same
JPH11293527A (en) * 1998-04-07 1999-10-26 Petoca Ltd Optically isotropic pitch-based activated carbon fiber and electric double layer capacitor using the same
WO2000019461A1 (en) * 1998-09-28 2000-04-06 Hyperion Catalysis International, Inc. Fibril composite electrode for electrochemical capacitors
JP2000138140A (en) * 1998-10-30 2000-05-16 Adchemco Corp Manufacture of carbon porous body for electric double layer capacitor polarizable electrode

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