[发明专利]电化学电容器

说明书

技术领域

本发明涉及用于各种电子仪器的电化学电容器。

背景技术

以往作为IC或存储器的备用电源、二次电池的辅助、代用品，具有介于电池和电容器中间的容量的电双层电容器作为小电力的直流电源而被广泛使用。但是目前的电双层电容器的能量密度仅为铅蓄电池或镍氢二次电池等二次电池的数十分之一，所以要求进一步高密度化。

另外，使用电双层电容器的优点如下。一般二次电池的电极使用的是铅、镉等环境负荷物质，电双层电容器由于使用的是以活性炭等碳材料为主体的电极，所以安全且环境负荷小，另外与蓄电池不同，电双层电容器利用的是电极与电解液界面间产生的双层电容量而不需要将化学变化转变为电能，所以充放电时效率高，循环寿命长。

电双层电容器是由一对极化电极和在其间填充的相对放置的由耐腐蚀性电解液浸渍的多孔性分离器构成。极化电极是在铝箔等集电体上均匀地厚厚涂布由活性炭、碳黑或粘合剂构成的浆液，干燥形成的。

另外，作为电双层电容器的电解液，可以使用水溶液系电解液或有机溶剂系电解液(非水电解液)。但是水溶液系电解液存在着耐电压低(约1.2V)，难以得到高能量密度的电双层电容器的问题，另外非水电解液虽可显示2.3V～3.0V的耐电压，但由于与水溶液系电解液相比电导度低，所以存在电双层电容器的内电阻高的问题。近年来，为解决这些课题进行了各种的探讨，例如特开昭61-32509号公报、特开昭62-237715号公报、国际公开公报WO96/20504号公报等记载的发明。

另外，作为电双层电容器电极使用的活性炭，例如可以将椰子壳、锯末、酚醛树脂、石油焦炭或煤焦炭等为原料经高温炭化后进行水蒸气活化、氯化锌活化、碱活化等处理而得到，一般电双层电容器用的活性炭每单位重量表面积越大，每单位重量的容量越高。但是提高活性炭的每单位重量的表面积会引起活性炭的体积密度降低，出现电双层电容器每单位体积的能量密度降低的问题。

另外，为了解决电双层电容器存在的这些问题，最近发表了很多报告，作为具有与铅蓄电池等二次电池相匹敌的能量密度的新型设备，例如特开平6-104141号公报记载的电化学电容器等。另外Chem.Rev.1997,97,207-281记载的对作为二次电池电极用的π共轭系高分子的研究，理论上可以应用于电化学电容器中。

但即使在上述以往的电化学电容器中，由于电极中使用氧化钌或氧化钌与其它金属氧化物的复合体，所以电容器虽具有高能量密度和循环特性，但作为电极材料的钌价格非常昂贵。另外对电极材料中使用聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺或它们的衍生物等具有π共轭的导电性高分子的电容器来说，虽具有高能量密度，但耐热性或循环特性与使用活性炭的电双层电容器相比要差。这是由于π共轭系导电性高分子的耐热性或电化学电容器所必须的电解质成分与π共轭系导电性高分子之间产生的不可逆化学反应所造成的，由于这些原因，希望能开发耐热性高、与电解质成分不发生不可逆化学反应的电极材料。另外，由于π共轭系导电性高分子一般具有不溶、不融的性质，所以作为电化学电容器用的电极生产起来很困难。

本发明的目的是解决上述以往的问题，提供能量密度高、耐热性或充放电循环特性优良的电化学电容器。

发明的公开

用于解决上述课题的本发明的电化学电容器的特征在于具有一对氧化还原活性电极，和在这些氧化还原活性电极之间的电解液或离子导电性的固体电解质，所说的氧化还原活性电极含有化学式1表示的共聚物，通过这种构成，可以得到能量密度高、耐热性或充放电循环特性优良的电化学电容器。

化学式1

R^a-(C₂R^c₄)₁-(OC₂R^d₄)_m-(X)_n-R^b,

或

R^a-〔-(C₂R^c₄)₁-(OC₂R^d₄)_m-(X)_n-〕_p-R^b