KR101468589B1 - Bio Activated Carbon for Electric Double Layer Capacitor and Fabrication Method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기이중층 커패시터용 바이오 활성탄 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 바이오 활성탄은, (a) 원료 물질과 증류수를 혼합하여 반응기 속에서 가열하여 구형의 탄화된 입자를 형성하는 단계와; (b) 상기 (a)단계를 거친 입자를 활성화 첨가물질용액에 담지함으로써 활성화 첨가물질이 입자의 표면에 고르게 분산된 상태로 첨착되도록 하는 단계와; (c) 상기 (b)단계를 거친 입자를 가열하여 상기 입자의 표면에 다수의 기공이 형성되도록 활성화시키는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 특징으로 한다.
이에, 탄소(C), 수소(H), 산소(O) 세 가지 원소들로써 서로 연결된 형태로 구성된 모든 바이오 물질을 출발 원료로 사용하고, 이후의 과정에서 다른 부가 불순물들이 포함되지 않는 처리 과정들로 이루어지며, 고순도이면서 전기이중층 커패시터용 전극 활물질로써 유효한 활성탄소 입자를 얻을 수 있다.
The present invention relates to a biodegradable, The present invention relates to activated carbon and a method for producing the same. The bioactive carbon according to the present invention comprises: (a) mixing raw material and distilled water to form spherical carbonized particles by heating in a reactor; (b) carrying the particles obtained in the step (a) in a solution of the activating additive material so that the activating additive material is impregnated in a state of being evenly dispersed on the surface of the particles; (c) heating the particles having been subjected to the step (b) to activate the particles so that a plurality of pores are formed on the surface of the particles.
Therefore, all the bio-materials composed of three elements such as carbon (C), hydrogen (H), and oxygen (O) are used as starting materials, and in the subsequent processes, there are no additional impurities And active carbon particles effective as an electrode active material for an electric double layer capacitor having a high purity can be obtained.

Description

전기이중층 커패시터용 바이오 활성탄 및 그 제조방법 {Bio Activated Carbon for Electric Double Layer Capacitor and Fabrication Method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bioactive carbon for an electric double layer capacitor,

본 발명은 전기이중층 커패시터용 바이오 활성탄 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 바이오 물질을 포함하는 원료 물질을 열수법으로 탄소(carbon)화시키고, 활성화 과정을 통해 다수의 기공을 포함하는 구조를 갖는 전기이중층 커패시터용 바이오 활성탄(activated carbon) 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biodegradable, More particularly, the present invention relates to activated carbon and a method for producing the activated carbon. More specifically, the present invention relates to a method for producing activated carbon, Activated carbon and a process for producing the same.

활성탄은 발달된 세공구조를 갖는 무정형 탄소로서, 기상 및 액상에서 우수한 흡착 특징을 보이는 물질로 잘 알려져 있다. 이러한 특징을 갖는 활성탄은 주로 정제공정 및 대기정화 등 여러 분야에 걸쳐 다양하게 사용되고 있으며, 빠른 충방전, 장수명, 친환경, 광범위한 작동 온도 조건 등을 가져야 하는 전기이중층 커패시터의 전극 활물질로 많이 사용되고 있다.Activated carbon is an amorphous carbon with a developed pore structure, and is well known as a material exhibiting excellent adsorption characteristics in vapor and liquid phase. Activated carbon having such characteristics is widely used in various fields such as purification process and atmospheric purification, and is widely used as an electrode active material of an electric double layer capacitor having fast charge / discharge, long life, environment friendly, and wide operating temperature conditions.

기존의 활성탄은 주로 야자각, 톱밥, 그리고 석탄 또는 석유로부터 얻어지는 코크스, 피치, 레진 등을 원료로 하여 제조되고 있다. 그러나 이러한 원료들은 국내에서 거의 생산되지 않기 때문에 외국을 통해 수입에 의존하고 있는 실정이다. 한국특허공보 제10-2010-0019202호에서는 활성탄의 원료가 연간 33,000톤(탄화 야자각의 경우 32만원/톤)이 수입되고 있으며, 활성탄 완제품의 경우 연간 17,000톤(150만원/톤)을 수입하고 있는 것으로 보고하고 있다. 이는 원료에 대한 수입 지출이 과다하게 소요되어, 커다란 외화 손실을 가져올 뿐만 아니라, 안정적인 원료 확보에도 큰 어려움이 있다. 또한, 전기이중층 커패시터의 전극 소재로서 활성탄이 사용될 경우에는 전기전도도 및 높은 비표면적과 함께 알맞은 세공 직경과 입자 크기를 가져야 한다. 그러나 기존의 상업용으로 쓰이고 있는 코크스계, 페놀계 및 야자각계 활성탄은 상대적으로 입자 크기가 크고 세공 크기의 조절이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 화학적 활성화 공정에서 부식성이 매우 강한 화학 약품을 다량으로 사용하고 있다. 따라서, 공정설비의 수명이 짧고 설비의 유지관리 비용이 고가인 관계로 전기이중층 커패시터용 고급 활성탄의 가격이 비싸지는 원인이 된다. Existing activated carbon is mainly manufactured from coconut, pitch, resin and the like which are obtained from palm oil, sawdust and coal or petroleum. However, since these raw materials are hardly produced in Korea, they depend on imports from foreign countries. In Korean Patent Publication No. 10-2010-0019202, raw material of activated carbon is imported at an annual amount of 33,000 tons (320,000 won / ton for carbonized palm kernel), and 17,000 tons / year (1.5 million won / ton for activated carbon finished product) . This is an excessive expenditure on raw materials, which not only leads to a large loss of foreign currency, but also makes it difficult to secure stable raw materials. In addition, when activated carbon is used as the electrode material of the electric double layer capacitor, it should have appropriate pore diameter and particle size together with electric conductivity and high specific surface area. However, coke, phenol and coconut activated carbons, which are used for commercial purposes, are relatively large in particle size and not easily controlled in pore size, and use a large amount of highly corrosive chemicals in the chemical activation process . Therefore, since the lifetime of the process equipment is short and the maintenance cost of the equipment is high, the price of the activated carbon for electric double layer capacitor is high.

이러한 종래의 문제점을 개선하기 위하여 다음과 같은 발명들이 제시되어 있다. In order to solve such conventional problems, the following inventions have been proposed.

한국특허공보 제10-1998-0005073호에서는 커피 폐기물을 300℃에서 전처리한 후, 탄화과정과 약품활성화 과정을 통해 1110~2442㎡/g의 높은 비표면적을 갖는 활성탄 제조방법을 개시하고 있다.Korean Patent Publication No. 10-1998-0005073 discloses a method for producing activated carbon having a high specific surface area of 1110 to 2442 m 2 / g through pretreatment of coffee waste at 300 ° C. and carbonization and chemical activation.

또한, 한국특허공보 제10-2000-0040268호에서는 왕겨를 탄화시켜 고정탄소의 함량을 증가시키고, 적절한 활성화 조건을 선택하여 1970~2500㎡/g의 높은 비표면적을 갖는 활성탄의 제조방법을 개시하고 있다. Korean Patent Publication No. 10-2000-0040268 discloses a method for producing activated carbon having a high specific surface area of from 1970 to 2500 m 2 / g by increasing the content of fixed carbon by carbonizing rice hulls and selecting appropriate activation conditions have.

한국특허공보 제10-2010-0019202호에서는 음식물 쓰레기를 황화칼륨으로 활성화하여 400℃ 내지 700℃의 활성화 온도를 통해 저렴한 활성탄의 제조방법을 개시하였다.Korean Patent Publication No. 10-2010-0019202 discloses a method for producing an inexpensive activated carbon by activating food waste with potassium sulfide at an activation temperature of 400 ° C to 700 ° C.

상기의 종래기술들에서는 공통적으로, 황이나 나트륨 등의 불순물들이 잔류되어 있는데 이러한 불순물들은 전하를 띤 이온들의 용액 내에서 전기적 흡탈착만을 필요로 하는 전기이중층 커패시터에서 내부저항의 증가와 불필요한 화학반응을 유발시킨다. 이러한 내부저항의 증가 및 불필요한 화학반응은 커패시터의 출력 특성과 수명 특성을 저하시키는 원인이 되어 바람직하지 않다.In the above conventional techniques, impurities such as sulfur and sodium are remained. These impurities cause an increase in internal resistance and an unnecessary chemical reaction in an electric double layer capacitor requiring only electrical desorption in a solution of charged ions . Such an increase in internal resistance and unnecessary chemical reaction are undesirable because they degrade the output characteristics and lifetime characteristics of the capacitor.

본 발명의 목적은, 탄소(C), 수소(H), 산소(O) 세 가지 원소들만이 서로 연결된 형태의 구조로 구성된 모든 바이오 물질을 원료 물질로 사용하고, 이후의 과정에서 다른 부가 불순물들이 포함되지 않는 처리 과정들로 이루어지는 전기이중층 커패시터용 바이오 활성탄 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to use all the bio materials composed of a structure in which only three elements of carbon (C), hydrogen (H) and oxygen (O) are connected to each other as raw materials, Biosensors for electric double-layer capacitors consisting of processes not included And a method for producing the same.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 고순도의 전기이중층 커패시터용 바이오 활성탄 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a high-purity bi- And a method for producing the same.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 유효 입자를 증대시킬 수 있는 전기이중층 커패시터용 바이오 활성탄 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a biodegradable biodegradable polymer for electric double layer capacitor And a method for producing the same.

본 발명의 목적은, (a) 원료 물질과 증류수를 혼합하여 반응기 속에서 가열하여 구형의 탄화된 입자를 형성하는 단계와; (b) 상기 (a)단계를 거친 입자를 활성화 첨가물질용액에 담지함으로써 활성화 첨가물질이 입자의 표면에 고르게 분산된 상태로 첨착되도록 하는 단계와; (c) 상기 (b)단계를 거친 입자를 가열하여 상기 입자의 표면에 다수의 기공이 형성되도록 활성화시키는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 바이오 활성탄에 의하여 달성된다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a carbon nanotube, comprising: (a) mixing raw material and distilled water and heating in a reactor to form spherical carbonized particles; (b) carrying the particles obtained in the step (a) in a solution of the activating additive material so that the activating additive material is impregnated in a state of being evenly dispersed on the surface of the particles; (c) heating the particles having been subjected to the step (b) to activate the particles to form a plurality of pores on the surface thereof.

또한, 상기 원료 물질은 탄소(C), 수소(H), 산소(O)의 세 가지 원소로 구성되며, 당류, 녹말, 셀룰로오스 및 글리코겐으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the raw material is composed of three elements of carbon (C), hydrogen (H) and oxygen (O), and preferably includes one selected from the group consisting of saccharides, starch, cellulose and glycogen.

또한, 상기 활성화 첨가물질에 상기 각 입자가 담지된 후 건조, 분쇄 및 가열 과정을 통해 상기 입자의 표면이 활성화되어 기공을 형성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the surfaces of the particles are activated by the drying, grinding and heating process after the particles are supported on the activated additive material to form pores.

한편, 본 발명의 목적은, (a) 원료 물질과 증류수를 혼합하여 반응기 속에서 가열하여 구형의 탄화된 입자를 형성하는 단계와; (b) 상기 (a)단계를 거친 입자를 활성화 첨가물질용액에 담지함으로써 활성화 첨가물질이 입자의 표면에 고르게 분산된 상태로 첨착되도록 하는 단계와; (c) 상기 (b)단계를 거친 입자를 가열하여 상기 입자의 표면에 다수의 기공이 형성되도록 활성화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 활성탄 제조 방법에 의해서도 달성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a carbon nanotube, comprising: (a) mixing raw material and distilled water to form spherical carbonized particles by heating in a reactor; (b) carrying the particles obtained in the step (a) in a solution of the activating additive material so that the activating additive material is impregnated in a state of being evenly dispersed on the surface of the particles; (c) heating the particles having been subjected to the step (b) to activate the particles to form a plurality of pores on the surface thereof.

또한, (d) 상기 활성화 첨가물질을 제거하고 pH가 중성이 되도록 세척하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the method further comprises: (d) washing the activated additive material so that the pH is neutral.

또한, 상기 (d)단계에서 세척 방법은 온수 세척을 포함하는 것이 바람직하다.Also, in the step (d), the washing method preferably includes hot water washing.

또한, 상기 활성화 첨가물질은 KOH, NaOH, K2CO3, Na2CO3 를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the activated additive material includes KOH, NaOH, K 2 CO 3 , and Na 2 CO 3 .

또한, 상기 원료 물질은 탄소(C), 수소(H), 산소(O)의 세 가지 원소로 구성되며, 당류, 녹말, 셀룰로오스 및 글리코겐으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the raw material is composed of three elements of carbon (C), hydrogen (H) and oxygen (O), and preferably includes one selected from the group consisting of saccharides, starch, cellulose and glycogen.

또한, 상기 (a)단계에서 가열온도는 150℃ 내지 250℃ 범위인 것이 바람직하다.In the step (a), the heating temperature is preferably in the range of 150 to 250 ° C.

또한, 상기 (c)단계에서는 아르곤 가스를 포함하는 불활성 가스 분위기에서 600℃ 내지 1000℃ 범위에서 가열되는 것이 바람직하다.Also, in the step (c), it is preferable to heat in the range of 600 ° C to 1000 ° C in an inert gas atmosphere containing argon gas.

또한, 상기 (a)단계에서 상기 (c)단계까지는 각 단계가 이루어진 후 여과하고 건조하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the step (a) to the step (c) further include a step of filtering and drying after each step.

또한, 상기 (a)단계 및 상기 (b)단계의 각 단계 이후에는 입자를 분쇄하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the step (a) and the step (b) further comprise a step of pulverizing the particles.

본 발명에 따르면, 탄소(C), 수소(H), 산소(O) 세 가지 원소들만이 서로 연결된 형태의 구조로 구성된 모든 바이오 물질을 출발 원료로 사용하고, 이후의 과정에서 다른 부가 불순물들이 포함되지 않는 처리 과정들로 이루어지며, 고순도이면서 전기이중층 커패시터용 전극 활물질로써 유효한 활성탄소 입자를 증대시킬 수 있고, 친환경적인 전기이중층 커패시터용 바이오 활성탄 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to use all the bio-materials having a structure in which only three elements of carbon (C), hydrogen (H) and oxygen (O) are connected to each other as starting materials, Which can increase effective activated carbon particles as an electrode active material for an electric double layer capacitor with high purity and can be used as an environmentally friendly biodegradable polymer for electric double layer capacitors Activated carbon and a method for producing the same.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흐름도,
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일실시예에 따라 출발물질의 종류의 변화에 따른 바이오 활성탄 입자의 SEM(Scanning Electron Microscopy) 이미지,
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일실시예에 따라 시료의 활성화 온도의 변화에 따른 바이오 활성탄 입자의 SEM 이미지,
도 4는 도 3a 내지 도 3e의 바이오 활성탄의 세공 크기 분포를 나타낸 그래프,
도 5는 출발물질을 녹말로 하여 활성화 온도 900℃로 처리한 바이오 활성탄을 이용하여 전기이중층 커패시터 전극에 대한 순환전류 충방전 실험 결과를 나타낸 그래프,
도 6은 도 5의 데이터에 기초하여 계산된 주사속도(scan rate) 변화에 따른 비용량을 나타낸 그래프,
도 7은 도 6의 교류임피던스 측정 결과를 나타낸 그래프,
도 8은 도 5의 전극의 내구성 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
1 is a flow diagram according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 2A to 2E are SEM (Scanning Electron Microscopy) images of bioactive carbon particles according to the kind of starting material according to an embodiment of the present invention,
3A to 3E are SEM images of bioactive carbon particles according to changes in activation temperature of a sample according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a graph showing the pore size distribution of the bioactive carbon of FIGS. 3A to 3E,
FIG. 5 is a graph showing the cyclic current charge / discharge test results of the electric double layer capacitor electrode using bioactive carbon treated with starch as starch at an activation temperature of 900 ° C. FIG.
FIG. 6 is a graph showing the capacity in accordance with the scan rate variation calculated based on the data of FIG. 5,
FIG. 7 is a graph showing the results of AC impedance measurement of FIG. 6,
8 is a graph showing the durability test results of the electrode of FIG.

본 발명에 따른 전기이중층 커패시터용 바이오 활성탄 및 그 제조방법(이하에서 '바이오 활성탄 및 그 제조 방법'이라 함)에 대하여 도 1 내지 도 8을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The biodegradability of an electric double layer capacitor according to the present invention The activated carbon and a method for producing the same (hereinafter referred to as "bioactive activated carbon and a method for producing the same") will be described in detail with reference to FIG. 1 to FIG.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흐름도이고, 도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일실시예에 따라 출발물질의 종류의 변화에 따른 바이오 활성탄 입자의 SEM 이미지이며, 도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일실시예에 따라 시료의 활성화 온도의 변화에 따른 바이오 활성탄 입자의 SEM 이미지이고, 도 4는 도 3a 내지 도 3e의 바이오 활성탄의 세공 크기 분포를 나타낸 그래프이며, 도 5는 출발물질을 녹말로 하여 활성화 온도 900℃로 처리한 바이오 활성탄을 이용하여 전기이중층 커패시터 전극에 대한 순환전류 충방전 실험 결과를 나타낸 그래프이고, 도 6은 도 5의 데이터에 기초하여 계산된 주사속도 변화에 따른 비용량을 나타낸 그래프이며, 도 7은 도 6의 교류임피던스 측정 결과를 나타낸 그래프이고, 도 8은 도 5의 전극의 내구성 실험 결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 1 is a flow chart according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2A to 2E are SEM images of bioactive carbon particles according to the kind of a starting material according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a graph showing the pore size distribution of the bioactive carbon of FIGS. 3A to 3E, and FIG. 5 is a graph showing the pore size distribution of the bioactive carbon particles according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a graph showing the results of cyclic current charging and discharging tests for an electric double layer capacitor electrode using bioactive carbon treated with an activated temperature of 900 ° C as starch, FIG. 6 is a graph showing the ratio FIG. 7 is a graph showing the results of the AC impedance measurement of FIG. 6, and FIG. 8 is a graph showing the results of endurance test of the electrode of FIG.

본 발명에 따른 바이오 활성탄 및 그 제조 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 열수 처리 단계(S110), 여과, 건조 및 분쇄 단계(S120), 활성화 첨가물질 담지 단계(S130), 여과, 건조 및 분쇄 단계(S140), 입자 활성화 단계(S150), 세척 단계(S160), 마무리 단계(S170)로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 마무리 단계를 거친 탄소 입자를 바이오 활성탄이라고 하는 것이 바람직하나, 경우에 따라 탄소 입자 또는 바이오 활성탄을 특별하게 구분하지 않을 수도 있다.As shown in FIG. 1, the bioactive carbon and the method for producing the same according to the present invention may include a hydrothermal treatment step (S110), a filtration, a drying and a crushing step (S120), an activated additive material supporting step (S130) (S140), a particle activation step (S150), a cleaning step (S160), and a finishing step (S170). The carbon particles subjected to such a finishing step are preferably referred to as bio-activated carbon, but carbon particles or bio-activated carbon may not be specifically classified depending on the case.

먼저, 열수 처리 단계(S110)는 원료물질인 바이오 물질과 증류수를 혼합한 용액을 반응기에 넣고, 150℃ ~ 250℃로 24시간 이상으로 가열하여, 원료물질의 입자 표면에 존재하는 친수성 잔기들을 제거함으로써, 1차적으로 구형의 형상을 갖고 10 ㎛ 이하의 크기인 카본 입자화를 유도한다.First, in a hydrothermal treatment step (S110), a solution obtained by mixing a raw material biomaterial and distilled water is put into a reactor and heated at 150 to 250 ° C. for 24 hours or longer to remove hydrophilic residues present on the particle surface of the raw material Thereby leading to carbonization with a spherical shape and a size of 10 mu m or less.

여기서, 본 발명에 적용되는 출발물질인 원료 물질은 탄소(C), 수소(H), 산소(O) 세 가지 원소들만이 서로 연결된 형태의 구조로 구성된 모든 바이오 물질을 포함한다. 이러한 원료 물질은, 대표적으로 설탕, 포도당, 젖당, 맥아당, 올리고당 등의 당류를 비롯하여 쌀, 밀, 감자, 옥수수, 고구마 등으로부터 얻어지는 녹말, 그리고 녹색식물, 녹·해조류, 미생물 등으로부터 얻어지는 셀룰로오스, 동·식물성 세포로부터 추출되는 글리코겐 등을 포함한다.Here, the raw material which is a starting material to be applied to the present invention includes all the bio materials having a structure in which only three elements of carbon (C), hydrogen (H) and oxygen (O) are connected to each other. Examples of such raw materials include sugars such as sugar, glucose, lactose, maltose, and oligosaccharides, starch obtained from rice, wheat, potatoes, corn, sweet potatoes and the like, and cellulose derived from green plants, rust, seaweed, Glycogen extracted from vegetable cells, and the like.

다음, 입자화된 카본을 여과하여 액체와 분리하고 함수율을 갖는 입자화된 카본을 약 120℃로 12시간 건조한 후 볼 밀을 포함하는 분쇄 수단을 통해 건조된 카본 입자를 약 12시간 동안 분쇄한다(S120). 이 과정에서 건조하는 온도 및 시간과 분쇄하는 시간은 전술한 범위에서만 한정되지 않으며 다양하게 변할 수 있다.Next, the granulated carbon is filtered and separated from the liquid, and the carbonized particles having a water content are dried at about 120 ° C. for 12 hours, and the dried carbon particles are pulverized for about 12 hours through a grinding means including a ball mill S120). The temperature and time for drying in this process and the time for pulverization are not limited to the above-mentioned range and can be variously changed.

그리고, 카본 입자를 여과, 건조 및 분쇄하는 방법 내지 수단은 다양한 공지의 방법들 중에서 선택할 수 있다.The method or means for filtering, drying and crushing the carbon particles can be selected from various known methods.

다음, 분쇄된 작은 카본 입자를 KOH용액을 포함하는 활성화 첨가물질과 혼합하여, 시료인 카본 입자의 표면 및 기공에 활성화 첨가물질이 고르게 함침될 수 있도록 충분한 시간 동안 담지하는 것이 바람직하다(S130). 여기서, 활성화 첨가물질은 KOH용액만이 아니고, 카본 입자의 표면과 기공을 활성화시킬 수 있는 다양한 용액을 포함할 수 있다. 그 예로 NaOH, K2CO3, Na2CO3 등 알칼리 금속 수산화물을 사용할 수 있다.Next, it is preferable that the ground small carbon particles are mixed with the activated addition material containing the KOH solution, and the surface and pores of the carbon particles serving as the sample are supported for a sufficient time so that the activated addition material can be evenly impregnated (S130). Here, the activated additive material may include not only the KOH solution but also various solutions capable of activating the surface and pores of the carbon particles. For example, alkali metal hydroxides such as NaOH, K 2 CO 3 and Na 2 CO 3 can be used.

그런 다음, 용액과 카본 입자를 여과, 건조 및 분쇄하는 과정을 거친다(S140). 이러한 여과, 건조 및 분쇄하는 과정(S140)은 전술한 여과, 건조 및 분쇄하는 과정(S120)과 동일하므로 이하에서 설명을 생략한다.Then, the solution and the carbon particles are filtered, dried and pulverized (S140). The step of filtering, drying and pulverizing (S140) is the same as the above-described step of filtering, drying and pulverizing (S120), so that the explanation thereof will be omitted.

다음, 아르곤 가스를 포함하는 불활성 가스 분위기에서 카본 입자를 600℃ 내지 1000℃ 범위에서 1시간 동안 가열하여 카본 입자의 표면에 무수히 많은 기공들이 형성할 수 있도록 활성화 단계를 거친다(S150). 이러한 활성화는 입자 활성화 처리 단계(S140)에서 입자에 함침된 활성화 첨가물질에 의하여 더욱 가속화될 수 있다. 가열 시간은 1시간을 실시예로 하였지만 변동될 수 있음은 물론이다.Next, the carbon particles are heated in an inert gas atmosphere containing argon gas for 1 hour at 600 ° C. to 1000 ° C. so that numerous pores can be formed on the surface of the carbon particles (S150). This activation can be further accelerated by the activated additive material impregnated into the particles in the particle activation treatment step (S140). The heating time is one hour but it can be varied.

다음, 카본 입자에 잔류하고 있는 활성화 첨가물질을 제거하고, pH가 중성이 되도록 카본 입자를 수 회 세척하는 과정을 거친다(S160). 이 과정에서 보다 세척 효과를 높이기 위하여 온수로 세척하는 것이 바람직하다.Next, the activated substance remaining on the carbon particles is removed, and the carbon particles are washed several times so that the pH is neutral (S160). In this process, it is preferable to wash with warm water to improve the cleaning effect.

다음, 세척을 하는 과정에서 포함된 물을 제거하고 건조시켜 최종 제품인 카본 입자의 바이오 활성탄을 얻을 수 있다(S170).Next, in the course of washing, the water contained in the activated carbon is removed and dried to obtain bio-active carbon of the final product (S170).

이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 제조 방법, 전극의 시험 예, 방법 및 결과에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, a manufacturing method, an electrode test example, a method, and a result of an electrode according to an embodiment of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to these examples.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

본 실시예에서는 상기 언급한 출발물질 중 녹말을 선택하여 도 1에 도시된 바와 같이 열수 처리 과정을 포함하는 여러 과정을 통해 구형의 형상과 6㎛이하의 크기를 갖는 카본 입자인 바이오 활성탄이 제조되며, 도 2a는 실시예 1에 따른 탄소 입자의 SEM이미지를 나타낸다.In this embodiment, starch among the above-mentioned starting materials is selected, and as shown in FIG. 1, bioactive carbon, which is a carbon particle having a spherical shape and a size of 6 μm or less, is prepared through various processes including hydrothermal treatment , Fig. 2A shows an SEM image of carbon particles according to Example 1. Fig.

여기서, 카본 입자인 시료의 표면 형태와 성분을 확인하는 SEM (Scanning Electron Microscopy) 및 EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)는 Hitachi S-4800으로 분석하였다.
Here, SEM (Scanning Electron Microscopy) and EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy), which confirm the surface morphology and components of the carbon particles, were analyzed by Hitachi S-4800.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

본 실시예에서는 상기 언급한 출발물질 중 쌀을 선택하여 실시예 1과 동일한 과정으로 제조한 바이오 활성탄이며, 도 2b는 실시예 2에 따른 탄소 입자의 SEM이미지를 나타낸다.
FIG. 2B is a SEM image of the carbon particles according to Example 2. FIG. 2B shows the SEM image of the carbon particles according to Example 2. FIG.

<실시예 3>&Lt; Example 3 >

본 실시예에서는 상기 언급한 출발물질 중 셀룰로오스를 선택하여 실시예 1과 동일한 과정으로 제조한 바이오 활성탄이며, 도 2c는 실시예 3에 따른 탄소 입자의 SEM이미지를 나타낸다.
FIG. 2C is an SEM image of the carbon particles according to Example 3. FIG. 2C is a graph showing the SEM image of the carbon particles according to Example 3. FIG.

<실시예 4><Example 4>

본 실시예에서는 상기 언급한 출발물질 중 포도당을 선택하여 실시예 1과 동일한 과정으로 제조한 바이오 활성탄이며, 도 2d는 실시예 4에 따른 탄소 입자의 SEM이미지를 나타낸다. 이 경우에는 구형의 카본 입자와 함께 아직 구형의 입자를 형성하지 못하였거나 구형의 카본 입자가 부서진 형태의 입자들과 혼재한다.
FIG. 2 (d) shows an SEM image of the carbon particles according to Example 4. FIG. 2 (d) shows an SEM image of the carbon particles according to Example 4, wherein glucose is selected from the above-mentioned starting materials by the same procedure as in Example 1. FIG. In this case, spherical carbon particles can not be formed together with spherical carbon particles, or spherical carbon particles are mixed with broken particles.

<실시예 5>&Lt; Example 5 >

본 실시예에서는 상기 언급한 출발물질 중 설탕을 선택하여 실시예 1과 동일한 과정으로 제조한 바이오 활성탄이고, 도 2e는 실시예 5에 따른 탄소 입자의 SEM이미지를 나타낸다.
FIG. 2E is a SEM image of the carbon particles according to Example 5. FIG. 2E is a graph showing the SEM image of the carbon particles according to Example 5. FIG.

<실시예 6>&Lt; Example 6 >

상기 실시예 1에서와 같이 제조한 녹말 구형 카본 입자가 뭉쳐 있는 덩어리를 작은 입자로 분쇄하고, 활성화 첨가물질 중 하나인 KOH용액을 이용하여 카본 표면과 기공에 KOH용액이 고르게 함침되도록 충분한 시간 동안 담지 시킨다. 충분히 담지 시킨 카본 입자들을 다시 회수하여 여과, 건조 및 분쇄 과정을 거쳐 촉매물질이 담지된 바이오 활성탄을 제조하였다.The agglomerated spheroidal carbon particles prepared as in Example 1 were pulverized into small particles, and the KOH solution, which is one of the activated additive materials, was used to load the carbon surface and the pores for a sufficient time to uniformly impregnate the KOH solution . The sufficiently supported carbon particles were collected again, filtered, dried and pulverized to prepare a bioactive carbon bearing the catalyst material.

<실시예 7>&Lt; Example 7 >

상기 실시예 6에서와 같이 제조한 시료를 활성화 온도 600℃에서 1시간 동안 가열하여, 바이오 활성탄을 제조하였다. SEM을 통해 관찰한 바이오 활성탄의 표면 형태는 도 3a에 나타나 있으며, 함유된 성분을 확인하는 EDX는 표 1에 나타내었다.The sample prepared as in Example 6 was heated at an activation temperature of 600 占 폚 for 1 hour to prepare bioactive carbon. The surface morphology of the bioactive carbon observed through the SEM is shown in Fig. 3A, and the EDX for identifying the contained components is shown in Table 1.

BET법을 적용한 본 실시예에 따른 바이오 활성탄의 비표면적은 894.45m2/g이고, 세공 체적은 0.4323cm3/g, 평균 세공 크기는 1.9334nm로 각각 확인되었다. 또한, NLDFT법을 적용한 세공 체적은 0.6436cm3/g이고, 평균 세공 크기는 1.3351nm로 각각 확인되었다. 이들에 대한 결과는 표 2와 같다. 본 실시예에 따른 바이오 활성탄의 세공 크기 분포는 도 4에 나타나 있다.The specific surface area of the bioactive charcoal according to this embodiment using the BET method was 894.45 m 2 / g, the pore volume was 0.4323 cm 3 / g, and the average pore size was 1.9334 nm. Also, the pore volume using the NLDFT method was 0.6436 cm 3 / g and the average pore size was 1.3351 nm, respectively. The results are shown in Table 2. The pore size distribution of the bioactive carbon according to this embodiment is shown in FIG.

여기서, BET 비표면적 및 세공 크기 분포는 액체 질소(77K)에서 BELSORP-max으로 측정하였으며, 방법은 BET(Brunaucr-Emmett-Teller)법과 NLDFT(Non-Local Density Functional Theory)법을 적용하였으며, 이하에서도 동일하게 적용된다.
Here, the BET specific surface area and pore size distribution were measured by BELSORP-max in liquid nitrogen (77K). The BET (Brunaucr-Emmett-Teller) method and the NLDFT (Non-Local Density Functional Theory) The same applies.

<실시예 8>&Lt; Example 8 >

상기 실시예 6과 같이 제조한 시료를 활성화 온도 700℃에서 1시간 동안 가열하여, 바이오 활성탄을 제조하였다. SEM과 EDX는 도 3b와 표 1에 각각 나타나 있다.The sample prepared as in Example 6 was heated at an activation temperature of 700 占 폚 for 1 hour to prepare bioactive carbon. SEM and EDX are shown in FIG. 3B and Table 1, respectively.

본 실시예에 따른 BET법을 적용한 바이오 활성탄의 비표면적은 1270.6 m2/g이고, 세공 체적은 0.5148cm3/g, 평균 세공 크기는 1.6208nm로 각각 확인되었다. 또한, NLDFT법을 적용하면, 세공 체적이 0.7865 cm3/g이고, 평균 세공 크기는 1.1671nm이다. 이들 결과는 표 2에 각각 나타나 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 바이오 활성탄의 세공 크기 분포는 도 4에 나타나 있다.
The specific surface area of the bioactive carbon to which the BET method according to this embodiment was applied was 1270.6 m 2 / g, the pore volume was 0.5148 cm 3 / g, and the average pore size was 1.6208 nm, respectively. Further, when the NLDFT method is applied, the pore volume is 0.7865 cm 3 / g and the average pore size is 1.1671 nm. These results are shown in Table 2, respectively. The pore size distribution of the bioactive carbon according to this embodiment is shown in FIG.

<실시예 9>&Lt; Example 9 >

상기 실시예 6에서와 같이 제조한 시료를 활성화 온도 800℃에서 1시간 동안 가열하여, 바이오 활성탄을 제조하였다. SEM과 EDX는 도 3c와 표 1에 나타나 있다.The sample prepared as in Example 6 was heated at an activation temperature of 800 占 폚 for 1 hour to prepare bioactive carbon. SEM and EDX are shown in FIG. 3c and Table 1.

BET법에 따른 본 실시예에 따른 바이오 활성탄의 비표면적은 1496.5 m2/g이고, 세공 체적은 0.6277cm3/g, 평균 세공 크기는 1.6778nm로 각각 확인되었다. 또한, NLDFT법에 따르면, 세공 체적은 0.95 cm3/g이고, 평균 세공 크기는 1.2477nm이다. 그 결과는 표 2와 같다. 상기 바이오 활성탄의 세공크기 분포는 도 4에 나타나 있다.
The specific surface area of the bioactive carbon according to the present invention according to the BET method was 1496.5 m 2 / g, the pore volume was 0.6277 cm 3 / g, and the average pore size was 1.6778 nm. According to the NLDFT method, the pore volume is 0.95 cm &lt; 3 &gt; / g, and the average pore size is 1.2477 nm. The results are shown in Table 2. The pore size distribution of the bioactive carbon is shown in FIG.

<실시예 10>&Lt; Example 10 >

상기 실시예 6에서와 같이 제조한 시료를 활성화 온도 900℃에서 1시간 동안 가열하여, 바이오 활성탄을 제조하였다. SEM과 EDX는 도 3d와 아래의 표 1에 나타나 있다.The sample prepared as in Example 6 was heated at an activation temperature of 900 占 폚 for 1 hour to prepare bioactive carbon. SEM and EDX are shown in FIG. 3d and Table 1 below.

BET법에 의한 본 실시예에 따른 바이오 활성탄의 비표면적은 1544.6 m2/g이고, 세공 체적은 0.7235cm3/g, 평균 세공 크기는 1.8737nm로 각각 확인되었다. 또한, NLDFT법에 따르면, 세공 체적은 1.0379 cm3/g이고, 평균 세공 크기는 1.5322nm이다. 결과는 표 2에 나타나 있다. 본 실시예에 따른 바이오 활성탄의 세공 크기 분포는 도 4에 나타나 있다.
The specific surface area of the bioactive carbon according to the present invention by the BET method was 1544.6 m 2 / g, the pore volume was 0.7235 cm 3 / g, and the average pore size was 1.8737 nm. According to the NLDFT method, the pore volume is 1.0379 cm 3 / g and the average pore size is 1.5322 nm. The results are shown in Table 2. The pore size distribution of the bioactive carbon according to this embodiment is shown in FIG.

<실시예 11>&Lt; Example 11 >

상기 실시예 6에서와 같이 제조한 시료를 활성화 온도 1000℃에서 1시간 동안 가열하여, 바이오 활성탄을 제조하였다. SEM과 EDX는 도 3e와 표 1에 나타나 있다.The sample prepared as in Example 6 was heated at an activation temperature of 1000 占 폚 for 1 hour to prepare bioactive carbon. The SEM and EDX are shown in Figure 3e and Table 1.

BET법에 의한 본 실시예에 따른 바이오 활성탄의 비표면적은 1431 m2/g이고, 세공 체적은 0.7952cm3/g, 평균 세공 크기는 2.2228nm로 각각 확인되었다. 또한, NLDFT법을 적용하면, 세공 체적은 1.0908 cm3/g이고, 평균 세공 크기는 1.3351nm이다. 그 결과는 표 2에 나타나 있다. 본 실시예에 따른 바이오 활성탄의 세공 크기 분포는 도 4에 나타나 있다.The specific surface area of the bioactive carbon according to the present invention by the BET method was 1431 m 2 / g, the pore volume was 0.7952 cm 3 / g, and the average pore size was 2.2228 nm. Further, when the NLDFT method is applied, the pore volume is 1.0908 cm 3 / g and the average pore size is 1.3351 nm. The results are shown in Table 2. The pore size distribution of the bioactive carbon according to this embodiment is shown in FIG.

구분division Weight %Weight% Atomic %Atomic% CC OO KK CC OO KK 600℃600 ℃ 84.9884.98 14.3214.32 0.700.70 88.5888.58 11.2011.20 0.220.22 700℃700 ℃ 81.0581.05 18.5518.55 0.400.40 85.2285.22 14.6514.65 0.130.13 800℃800 ° C 84.5884.58 15.1115.11 0.310.31 88.1188.11 11.7711.77 0.120.12 900℃900 ℃ 86.2786.27 13.7313.73 89.3989.39 10.6110.61 1000℃1000 ℃ 86.4386.43 13.5713.57 89.4689.46 10.5410.54

활성화온도
(℃)
Activation temperature
(° C)
BET 법BET method NLDFT 법NLDFT method
비표면
(㎡/g)
Non-surface
(M &lt; 2 &gt; / g)
Pore Volume
(㎤/g)
Pore Volume
(Cm3 / g)
평균 Pore
(nm)
Average Pore
(nm)
Pore Volume
(㎤/g)
Pore Volume
(Cm3 / g)
평균 Pore
(nm)
Average Pore
(nm)
600℃600 ℃ 894.45894.45 0.43230.4323 1.93341.9334 0.64360.6436 1.33511.3351 700℃700 ℃ 1270.601270.60 0.51480.5148 1.62081.6208 0.78650.7865 1.16711.1671 800℃800 ° C 1496.501496.50 0.62770.6277 1.67781.6778 0.95000.9500 1.24771.2477 900℃900 ℃ 1544.601544.60 0.72350.7235 1.87371.8737 1.03791.0379 1.53221.5322 1000℃1000 ℃ 1431.001431.00 0.79520.7952 2.22282.2228 1.09081.0908 1.33511.3351

<실시예 12>&Lt; Example 12 >

상기 실시예 10에서와 같이 제조한 바이오 활성탄을 이용하여 전기이중층 커패시터 전극을 제조하고 반쪽 전극 실험을 통해 순환전류 충방전 실험을 실시하였다. 순환전류 충방전 실험의 결과는 도 5에 나타나 있고, 순환전류 충방전 실험을 통해 계산된 비용량은 도 6에 나타낸 것과 같이 주사속도 5mV/s에서 248.5F/g이고, 100mV/s에서 205.4F/g이며, 500mV/s에서 137.5F/g으로 각각 확인되었다. An electric double layer capacitor electrode was prepared using the bioactive carbon prepared as in Example 10, and a cyclic current charge / discharge test was performed through a half electrode experiment. The results of the cyclic current charge and discharge tests are shown in FIG. 5, and the specific capacities calculated through the cyclic current charge and discharge test are 248.5 F / g at a scanning speed of 5 mV / s and 205.4 F / / g, respectively, from 500 mV / s to 137.5 F / g respectively.

여기서, 활성화 온도 조건에 따라 제조된 바이오 활성탄 83wt%에 카본 블랙 10wt% 및 폴리비닐리덴플루오르(PVdF) 7wt%를 첨가하여 슬러리를 제조하고, 두께 280㎛이고 면적 2x2 cm2인 니켈폼 집전체에 코팅하여 전극을 제조하였다.Here, a slurry was prepared by adding 10 wt% of carbon black and 7 wt% of polyvinylidene fluoride (PVdF) to 83 wt% of bioactive carbon prepared according to the activation temperature condition, and the slurry was formed into a nickel foam current collector having a thickness of 280 μm and an area of 2 × 2 cm 2 To prepare an electrode.

또한, 상기 제조된 전극을 6M KOH 용액을 사용하여 순환전류 측정장비(Cycle Voltammetry)에서 반쪽 전극 실험(half-cell test)을 통해 순환전류 충방전 특성과 교류임피던스를 측정하였다.
In addition, the prepared electrode was measured for cyclic current charging and discharging characteristics and alternating current impedance through a half-cell test in a cyclic voltammetry using a 6M KOH solution.

<실시예 13>&Lt; Example 13 >

실시예 12에서와 같이 제조된 전기이중층 커패시터 전극을 이용하여 교류임피던스를 측정하여 Nyquist Plot으로 나타낸 결과, 등가직렬저항값(Equivalent Series Resistance : ESR)은 0.26Ω 으로 확인하였고, 그 결과를 그래프로 나타낸 것이 도 7이다.
The AC impedance was measured using the electric double layer capacitor electrode manufactured as in Example 12, and the result was expressed as Nyquist Plot. As a result, Equivalent Series Resistance (ESR) was confirmed to be 0.26? Fig.

<실시예 14>&Lt; Example 14 >

실시예 12에서와 같이 제조된 전기이중층 커패시터 전극을 이용하여 실시예 12에서의 순환전류 충방전 반복을 충방전 주사속도 200mV/s에서 100,000회에 걸쳐 실시한 내구성 실험 결과는 도 8에 나타내었으며, 100,000회 이후 초기 대비 91.26%의 비용량을 유지하는 우수한 성능을 보였다.
The durability test results of cycling current charging and discharging repetition in Example 12 using an electric double layer capacitor electrode manufactured as in Example 12 over 100,000 cycles at a charge-discharge scanning rate of 200 mV / s are shown in FIG. 8, And it showed excellent performance maintaining the capacity of 91.26% compared to the initial value.

이러한 본 발명의 실시예에 따르면, 종래 기술과 달리 원료 물질을 물과 혼합한 후에 가열하므로써 불필요한 성분을 간단한 공정으로 제거하며 구형의 탄소 입자를 형성하고, 입자화된 카본의 표면을 활성화하여 다수의 기공을 형성할 수 있으며 활성화 첨가물질 이외의 다른 첨가물질을 부가하지 않아 친환경적임을 알 수 있고, 전술한 실험 결과에서 알 수 있듯이 고순도이면서 전기이중층 커패시터용 전극 활물질로써 유효한 활성탄소 입자를 얻을 수 있다.According to this embodiment of the present invention, raw material is mixed with water and heated after heating to remove unnecessary components by a simple process, forming spherical carbon particles, activating the surface of the carbonized particles, Pores can be formed, and it can be seen that it is environment-friendly because no additive substance other than the activated additive substance is added, and as can be seen from the above-described experimental results, active carbon particles effective as an electrode active material for electric double layer capacitor with high purity can be obtained.

여기서, 본 발명의 여러 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention. will be. The scope of the invention will be determined by the appended claims and their equivalents.

Claims (12)

(a) 원료 물질과 증류수를 혼합하여 반응기 속에서 가열하여 구형의 탄화된 입자를 형성하는 단계와; (b) 상기 (a)단계를 거친 입자를 활성화 첨가물질용액에 담지함으로써 활성화 첨가물질이 입자의 표면에 고르게 분산된 상태로 첨착되도록 하는 단계와; (c) 상기 (b)단계를 거친 입자를 가열하여 상기 입자의 표면에 다수의 기공이 형성되도록 활성화시키는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 바이오 활성탄.(a) mixing raw material and distilled water and heating in a reactor to form spherical carbonized particles; (b) carrying the particles obtained in the step (a) in a solution of the activating additive material so that the activating additive material is impregnated in a state of being evenly dispersed on the surface of the particles; (c) heating the particles having been subjected to the step (b) to activate the particles so that a plurality of pores are formed on the surface of the particles. 제1항에 있어서,
상기 원료 물질은 탄소(C), 수소(H), 산소(O)의 세 가지 원소로 구성되며,
당류, 녹말, 셀룰로오스 및 글리코겐으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 활성탄.
The method according to claim 1,
The raw material is composed of three elements of carbon (C), hydrogen (H) and oxygen (O)
Sugar, starch, cellulose, and glycogen.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 활성화 첨가물질에 상기 각 입자가 함침된 후 건조, 분쇄 및 가열 과정을 통해 상기 입자의 표면이 활성화되어 기공을 형성하는 것을 특징으로 하는 바이오 활성탄.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the particles are impregnated into the activated additive material, and the surface of the particles is activated through drying, grinding and heating to form pores.
(a) 원료 물질과 증류수를 혼합하여 반응기 속에서 가열하여 구형의 탄화된 입자를 형성하는 단계와;
(b) 상기 (a)단계를 거친 입자를 활성화 첨가물질용액에 담지함으로써 활성화 첨가물질이 입자의 표면에 고르게 분산된 상태로 첨착되도록 하는 단계와;
(c) 상기 (b)단계를 거친 입자를 가열하여 상기 입자의 표면에 다수의 기공이 형성되도록 활성화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 활성탄 제조 방법.
(a) mixing raw material and distilled water and heating in a reactor to form spherical carbonized particles;
(b) carrying the particles obtained in the step (a) in a solution of the activating additive material so that the activating additive material is impregnated in a state of being evenly dispersed on the surface of the particles;
(c) heating the particles after the step (b) to activate the particles to form a plurality of pores on the surface thereof.
제4항에 있어서,
(d) 상기 활성화 첨가물질을 제거하고 pH가 중성이 되도록 세척하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 활성탄 제조방법.
5. The method of claim 4,
(d) removing the activated additive material and washing the activated carbon to neutralize the pH.
제5항에 있어서,
상기 (d)단계에서 세척 방법은 온수 세척을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 활성탄 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the washing method in step (d) comprises hot water washing.
제4항에 있어서,
상기 활성화 첨가물질은 KOH, NaOH, K2CO3, Na2CO3 를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 활성탄 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the activated additive material comprises KOH, NaOH, K 2 CO 3 , and Na 2 CO 3 .
제4항에 있어서,
상기 원료 물질은 탄소(C), 수소(H), 산소(O)의 세 가지 원소로 구성되며,
당류, 녹말, 셀룰로오스 및 글리코겐으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 활성탄 제조방법.
5. The method of claim 4,
The raw material is composed of three elements of carbon (C), hydrogen (H) and oxygen (O)
Wherein the bioactive carbon is one selected from the group consisting of sugars, starches, cellulose and glycogen.
제4항에 있어서,
상기 (a)단계에서 가열온도는 150℃ 내지 250℃ 범위인 것을 특징으로 하는 바이오 활성탄 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the heating temperature in the step (a) ranges from 150 ° C to 250 ° C.
제4항에 있어서,
상기 (c)단계에서는 아르곤 가스를 포함하는 불활성 가스 분위기에서 600℃ 내지 1000℃ 범위에서 가열되는 것을 특징으로 하는 바이오 활성탄 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step (c) is performed in an inert gas atmosphere containing argon gas at a temperature ranging from 600 ° C to 1000 ° C.
제4항에 있어서,
상기 (a)단계에서 상기 (c)단계까지는 각 단계가 이루어진 후 여과하고 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 활성탄 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step (a) to the step (c) further comprises a step of filtering and drying after each step.
제11항에 있어서,
상기 (a)단계 및 상기 (b)단계의 각 단계 이후에는 입자를 분쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 활성탄 제조방법.
12. The method of claim 11,
The method of claim 1, further comprising the step of pulverizing the particles after each of the steps (a) and (b).
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