[发明专利]改质活性炭和其制造方法

说明书

本发明涉及源自椰子壳的改质活性炭，其BET比表面积为1400~2000msupgt;2/supgt;/g，氢含量/碳含量的值为0.0015~0.0055，骨架内氧为0.9质量%以下。

技术领域

本发明涉及改质活性炭和其制造方法。特别地，涉及对于抑制气体发生、提高耐久性和提高耐电压而言有效且用于双电层电容器用途的改质活性炭和其制造方法。

背景技术

作为能量储存设备之一的双电层电容器不伴有化学反应而仅利用由物理离子的吸脱附而得到的电容(双电层电容)，因此与电池相比，输出特性、寿命特性优异。根据其特性，大多开发为各种存储器的备份、利用自然能量的发电用途、UPS(UninterruptiblePower Supply，不间断电源)等蓄电源用途。近年来，双电层电容器从上述的优异特性、对环境问题的迫切对策之类的观点出发，作为电动汽车(EV)、混合动力车(HV)的辅助电源、再生能量的储存用途而受到关注。

对这样的车载用的双电层电容器，不仅要求更高能量密度，而且要求在与民生用途相比更严苛的使用条件下(例如严苛的温度环境下)的高耐久性、电容的进一步提高，提出了用于改善电容器的耐久性、电容的各种各样的方法。例如，电容器的耐久性已知受到所使用的活性炭的表面官能团与电解液的反应性的显著影响，专利文献1中公开了活性炭的制造方法，其中，将椰子壳活性炭在不活性气体氛围下、900~1200℃下进行热处理，由此减少表面官能团。此外，专利文献2中着眼于通过粉碎而增加表面官能团量，公开了活性炭的制造方法，其中，将粉碎后的活性炭在不活性气体氛围下、500~1200℃下进行热处理。进一步，专利文献3中报告了通过减小活性炭粒径的偏差，能够提高电容，改善内部电阻。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2008/053919号单行本

专利文献2：日本专利第5027849号公报

专利文献3：日本专利第4796769号公报。

发明内容

发明所要解决的课题

然而，如上述专利文献1和2所记载那样的仅利用减少活性炭的表面官能团量而改善双电层电容器的耐久性存在极限。此外，如上述专利文献3中记载那样的方法中，虽然观察到对初始电容、内部电阻存在一定的改善，但关于耐久性，未必令人满意。

因此，本发明的目的在于，提供对于提高双电层电容器的耐久性、以及抑制充放电时的气体发生、降低电阻而言有用的改质活性炭和其制造方法。

解决课题的手段

本发明人等为了解决上述课题而进行深入研究的结果发现，为了提高双电层电容器的耐久性，重要的不仅是活性炭的表面官能团量，还有控制骨架内氧的量，从而实现了本发明。

即，本发明提供以下的适合的方式。

[1]源自椰子壳的改质活性炭，其BET比表面积为1400~2000m²/g，氢含量/碳含量的值为0.0015~0.0055，骨架内氧为0.9质量%以下。

[2]根据前述[1]所述的改质活性炭，其中，平均粒径为3.5~16μm。

[3]根据前述[1]或[2]所述的改质活性炭，其中，具有2μm以下的粒径的颗粒的含有率为9体积%以下。

[4]根据前述[1]~[3]中任一项所述的改质活性炭，其中，Zeta电位差为30~100mV，且Zeta电位最大值为0mV以上。

[5]根据前述[1]~[4]中任一项所述的改质活性炭，其中，通过载重12kN下的粉末电阻测定而得到的电导率为9S/cm以上。