JP2002025868A - Electric double-layer capacitor - Google Patents

Electric double-layer capacitor

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JP2002025868A
JP2002025868A JP2000208635A JP2000208635A JP2002025868A JP 2002025868 A JP2002025868 A JP 2002025868A JP 2000208635 A JP2000208635 A JP 2000208635A JP 2000208635 A JP2000208635 A JP 2000208635A JP 2002025868 A JP2002025868 A JP 2002025868A
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electric double
layer capacitor
activated carbon
conductive polymer
electrode
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JP2000208635A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Tatemori
寛 舘盛
Satoshi Takase
敏 高瀬
Satoshi Maeda
郷司 前田
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a large capacity of an electric double-layer capacitor. SOLUTION: A pair of polarizable electrodes is impregnated with an electrolyte, and the electric double-layer capacitor is formed through the intermediary of a separator. At least one of the polarizable electrodes is a complex compound, made of a conductive polymer compound which is obtained with an active carbon material and through electrolytic polymerization.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電気二重層キャパシ
タに関する。より詳しくは、高速充放電可能で、大容量
である電気二重層キャパシタである。例えば、携帯電
話、ICカード、ページャー等におけるメモリバックア
ップ用電源・コンピュータ、データ通信機器等における
非常用電源・ソーラ−発電システム等において低電圧で
も充電可能なエネルギー蓄積デバイス・高速充放電可能
なガソリン自動車エンジンのイグナイタ用電源・電気自
動車、電気-ガソリンハイブリッド自動車等における回
生制動エネルギーの蓄積用デバイス・交換困難な道路埋
込式点滅表示灯等の電源等に好適な電気二重層キャパシ
タに関する。
The present invention relates to an electric double layer capacitor. More specifically, it is an electric double layer capacitor which can be charged and discharged at high speed and has a large capacity. For example, power supply for memory backup in mobile phones, IC cards, pagers, etc., emergency power supply in computers, data communication equipment, etc., energy storage devices that can be charged even at low voltage in solar power generation systems, etc., gasoline vehicles that can be charged and discharged at high speed The present invention relates to a power supply for an engine igniter, a device for storing regenerative braking energy in an electric vehicle, an electric-gasoline hybrid vehicle, and the like, and an electric double layer capacitor suitable for a power supply of a flashing indicator light embedded in a road which is difficult to replace.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように電気二重層キャパシタは、
一対の分極性電極と、各分極性電極の集電電極と、両分
極性電極間に介在する多孔性のセパレータとによって主
として構成されている。各分極性電極には電解液が含浸
されている。
2. Description of the Related Art As is well known, an electric double layer capacitor is:
It is mainly composed of a pair of polarizable electrodes, current collecting electrodes of each polarizable electrode, and a porous separator interposed between the polarizable electrodes. Each polarizable electrode is impregnated with an electrolytic solution.

【0003】従来では分極性電極として、活性炭または
繊維状活性炭によって構成するのを普通としているが、
これによると放電容量が小さく、そのため実際の使用に
おいて長時間にわたる放電を維持することができない欠
点がある。また内部抵抗が大きいため、大電流が取り出
せない欠点がある。
Conventionally, the polarizable electrode is usually made of activated carbon or fibrous activated carbon.
According to this, there is a disadvantage that the discharge capacity is small, so that it is impossible to maintain the discharge for a long time in actual use. Further, there is a disadvantage that a large current cannot be taken out due to a large internal resistance.

【0004】これを解決するために、特開平6−104
141号公報では電解重合法により製作した導電性高分
子膜を電気二重層キャパシタの分極性電極とする構成を
提案している。これによると従来の分極性電極を使用し
た場合よりも容量も大きく、かつ内部抵抗も小さくなる
利点があるが、必ずしも満足できるものではない。
To solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 6-104 discloses
No. 141 proposes a configuration in which a conductive polymer film produced by an electrolytic polymerization method is used as a polarizable electrode of an electric double layer capacitor. According to this, there is an advantage that the capacitance is larger and the internal resistance is smaller than when a conventional polarizable electrode is used, but this is not always satisfactory.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、電解重合法
により得られる導電性高分子を分極性電極として使用す
る電気二重層キャパシタにおいて、更に高速充放電およ
び大容量化を図ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electric double layer capacitor using a conductive polymer obtained by an electrolytic polymerization method as a polarizable electrode, to achieve a higher speed charge / discharge and a larger capacity. I do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、対とされた分
極性電極に電解液を含浸し、セパレータを介して構成さ
れる電気二重層キャパシタにおいて、この分極性電極の
うちの少なくとも一方を、粉末状または繊維状の活性炭
の上に電解重合法により導電性高分子を複合化したもの
によって構成したことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an electric double layer capacitor comprising a pair of polarizable electrodes impregnated with an electrolytic solution and having a separator interposed therebetween, wherein at least one of the polarizable electrodes is provided. , Characterized in that the conductive polymer is formed by compounding a conductive polymer on a powdered or fibrous activated carbon by an electrolytic polymerization method.

【0007】粉末状または繊維状の活性炭の上に電解重
合法により導電性高分子を複合化したものによれば、導
電性が向上し、高速充放電が可能となり、また容量が増
大する。
[0007] The use of a composite of a conductive polymer on a powdered or fibrous activated carbon by an electrolytic polymerization method improves conductivity, enables high-speed charge and discharge, and increases capacity.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】ここに使用する導電性高分子は次
のようにして作成する。すなわちモノマーを溶解させ、
かつモノマーの電解酸化反応が起きる電位においても酸
化されず安定な有機溶媒もしくは水に、モノマーとドー
パントを溶解させ、この溶液中に粉末状活性炭を懸濁さ
せてこれを電解重合する。また繊維状の活性炭の場合に
は、そのまま重合電極(陽極)として用いることができ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The conductive polymer used here is prepared as follows. That is, dissolve the monomer,
In addition, the monomer and the dopant are dissolved in an organic solvent or water that is stable without being oxidized even at the potential at which the electrolytic oxidation reaction of the monomer occurs, and the powdered activated carbon is suspended in the solution and electrolytically polymerized. In the case of fibrous activated carbon, it can be used as it is as a polymerization electrode (anode).

【0009】なおこの電解重合に使用する重合電極とし
ては、使用電位において安定であれば任意の導体が使用
できる。たとえば金、銀、銅、白金、ステンレス、チタ
ン、ニッケル、鉛、錫、アルミニウム、タングステンな
どの金属、もしくはこれらの合金、あるいはグラファイ
ト(ポリアクリロニトリル系、ピッチ系、フェノール系
など)が使用できる。また任意の物体にメッキなどによ
り導電性を付与したものであってもよい。
As the polymerization electrode used in the electrolytic polymerization, any conductor can be used as long as it is stable at the used potential. For example, metals such as gold, silver, copper, platinum, stainless steel, titanium, nickel, lead, tin, aluminum and tungsten, or alloys thereof, or graphite (polyacrylonitrile, pitch, phenol, etc.) can be used. Further, any object may be provided with conductivity by plating or the like.

【0010】ここで用いるモノマーとして、ピロール、
アニリン、チオフェン、フラン、セレノフェン、イソチ
アナフテン、フェニレンスルフィド、フェニレンオキシ
ド、アズレン、もしくはこれらの誘導体、あるいはこれ
らを複数組み合わせた(共重合体)ものも使用できる。
As the monomers used here, pyrrole,
Aniline, thiophene, furan, selenophene, isothianaphthene, phenylene sulfide, phenylene oxide, azulene, a derivative thereof, or a combination thereof (copolymer) can also be used.

【0011】ドーパントは導電性高分子に導電性を付与
するために加えられるもので、一般に使用されているス
ルホン酸塩イオン、過塩素酸イオン、6フッ化リン酸イ
オン、4フッ化リン酸イオン、4フッ化ホウ酸イオン、
6フッ化ヒ素イオン、6フッ化アンチモン酸イオン、4
塩化アルミン酸イオン、ハロゲンイオン、リン酸イオ
ン、硫酸イオン、硝酸イオン等が利用できる。またこの
他多価アニオンも利用可能である。
The dopant is added to impart conductivity to the conductive polymer, and is generally used as a sulfonate ion, a perchlorate ion, a hexafluorophosphate ion and a tetrafluorophosphate ion. Tetrafluoroborate ion,
Arsenic hexafluoride ion, hexafluoroantimonate ion, 4
Chloroaluminate ions, halogen ions, phosphate ions, sulfate ions, nitrate ions and the like can be used. In addition, polyvalent anions can also be used.

【0012】懸濁させる活性炭としては、粉末状または
繊維状のものでもよいが、重合液液中に沈降するような
ものは好ましくない。ただし沈降するようなものである
ときは、溶液を攪拌などにより沈降を防止するようにす
ればよい。
The activated carbon to be suspended may be powdery or fibrous, but those which settle in the polymerization solution are not preferred. However, when the solution settles, the solution may be stirred to prevent the solution from settling.

【0013】本発明に用いられる活性炭材料は、特に限
定されず、粉末状、粒状、繊維状、あるいは成形体状の
活性炭が用いられるが、全酸性基量が全表面積に対して
0.45mmol/m2以上であるものが好ましい。ここで
いう酸性基とは、炭素材表面の水酸基、カルボキシル基
を意味する。この全酸性基量が全表面積に対して0.4
5mmol/m2以上、好ましくは0.5〜4.0mmol/m2
の材料を用いることにより、表面積の利用率を高めるこ
とができ、単位表面積あたり大きな電気二重層容量が得
られる。
[0013] The activated carbon material used in the present invention is not particularly limited, and powdered, granular, fibrous, or shaped activated carbon is used. m 2 or more at which is preferable. Here, the acidic group means a hydroxyl group or a carboxyl group on the surface of the carbon material. This total amount of acidic groups is 0.4 to the total surface area.
5 mmol / m 2 or more, preferably 0.5 to 4.0 mmol / m 2
By using this material, the utilization factor of the surface area can be increased, and a large electric double layer capacity per unit surface area can be obtained.

【0014】前記のように電解重合時に、重合電極の表
面に生成した導電性高分子複合物をそのまま分極性電極
とするか、あるいはその重合電極から剥離した導電性高
分子複合物を分極性電極として使用する。電気二重層キ
ャパシタの対をなす両分極性電極として、ともに導電性
高分子複合物を用いてもよいし、また一方のみを利用し
てもよい。その場合他方の分極性電極は、表面積の大き
な導電性物質(例えば粉末状又は繊維状の活性炭)を使
用するとよい。
As described above, the conductive polymer composite formed on the surface of the polymerization electrode during electrolytic polymerization is used as a polarizable electrode, or the conductive polymer composite peeled from the polymerization electrode is used as a polarizable electrode. Use as As the bipolar electrodes forming a pair of the electric double layer capacitor, a conductive polymer composite may be used together, or only one of them may be used. In that case, the other polarizable electrode may use a conductive substance having a large surface area (for example, powdered or fibrous activated carbon).

【0015】本発明で得られる導電性高分子複合物中の
導電性高分子と活性炭材料の複合比率は、任意の値を取
りうるが、好ましくは導電性高分子/活性炭材料=5/
95〜90/10(重量比)、より好ましくは10/9
0〜70/30である。導電性高分子が5wt%未満で
は充分な容量増加効果が見られず、90wt%を超える
ものは内部抵抗が大きくなるので好ましくない。
The composite ratio of the conductive polymer and the activated carbon material in the conductive polymer composite obtained in the present invention can take any value, but preferably, the ratio of the conductive polymer / activated carbon material = 5 /
95 to 90/10 (weight ratio), more preferably 10/9
0 to 70/30. If the amount of the conductive polymer is less than 5% by weight, no sufficient capacity increasing effect is obtained, and if the amount is more than 90% by weight, the internal resistance increases, which is not preferable.

【0016】分極性電極およびセパレータに含浸させる
電解液としては、水もしくは有機溶媒(カーボネート
類、アルコール類、ニトリル類、アミド類、エーテル類
などの単独または混合物)に電解質を溶解したものが利
用できる。
As the electrolytic solution to be impregnated into the polarizable electrode and the separator, a solution obtained by dissolving an electrolyte in water or an organic solvent (single or a mixture of carbonates, alcohols, nitriles, amides, ethers, etc.) can be used. .

【0017】電解質としては、プロトン、アルカリ金属
イオン、4級アンモニウムイオン、4級ホスホニウムイ
オンなどの単独あるいは複数のカチオンと、スルホン酸
イオン、過塩素酸イオン、6フッ化ヒ素イオン、ハロゲ
ンイオン、リン酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオンの単
独あるいは複数のアニオンを組み合せたものがよい。
The electrolyte includes one or more cations such as a proton, an alkali metal ion, a quaternary ammonium ion, and a quaternary phosphonium ion, a sulfonate ion, a perchlorate ion, an arsenic hexafluoride ion, a halogen ion, and a phosphorus ion. It is preferable to use an acid ion, a sulfate ion, or a nitrate ion alone or in combination of a plurality of anions.

【0018】セパレータは両分極性電極の電気的な短絡
を防ぎ、電気化学的に安定でイオン透過性が大きく、あ
る程度の機械強度を備えた、絶縁性の多孔体であればよ
い。具体的には、不織布あるいは多孔性のポリプロピレ
ンフィルム、ポリエチレンフィルムなどが利用できる。
The separator may be an insulating porous material that prevents electrical short circuit between the bipolar electrodes, is electrochemically stable, has high ion permeability, and has a certain mechanical strength. Specifically, a nonwoven fabric or a porous polypropylene film, polyethylene film, or the like can be used.

【0019】本発明における分極性電極を成型する方法
は、通常知られている方法を適用することが可能であ
る。導電性高分子複合電極が繊維状あるいは成型体状で
得られる場合は、そのまま適当な大きさに打ち抜いて使
用することができる。導電性高分子複合電極が粉末状あ
るいは粒状で得られる場合は、結着剤を1〜数10%加え
て良く混合した後、金型に入れ、加圧成型したり、必要
に応じては加圧成型時に熱を加えることも可能である。
As a method of molding the polarizable electrode in the present invention, a generally known method can be applied. When the conductive polymer composite electrode is obtained in the form of a fibrous or molded body, it can be used as it is by punching it into an appropriate size. When the conductive polymer composite electrode is obtained in the form of powder or granules, the binder is added in an amount of 1 to several tens%, mixed well, and then placed in a mold and pressure-molded. It is also possible to apply heat during the pressing.

【0020】結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン、
フルオロオレフィン共重合体、カルボキシメチルセルロ
ース、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、
ポリアクリル酸、及びポリイミドのいずれかが好まし
い。
As the binder, polyvinylidene fluoride,
Fluoroolefin copolymer, carboxymethylcellulose, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol,
Either polyacrylic acid or polyimide is preferred.

【0021】また、電極成型時に、導電剤を添加し、電
極の抵抗を低下させても良い。これは、分極性電極の内
部抵抗を低下させることによって、効率よく電荷を取り
出すためである。
Further, at the time of forming the electrode, a conductive agent may be added to lower the resistance of the electrode. This is to reduce the internal resistance of the polarizable electrode to efficiently extract electric charges.

【0022】導電剤としては、カーボンブラック、天然
黒鉛、人造黒鉛、金属ファイバ、酸化チタン、酸化ルテ
ニウム等が使用できる。特にカーボンブラックの一種で
あるケッチェンブラック又はアセチレンブラックは、少
量でも効果が大きく好ましい。
As the conductive agent, carbon black, natural graphite, artificial graphite, metal fiber, titanium oxide, ruthenium oxide and the like can be used. In particular, ketjen black or acetylene black, which is a kind of carbon black, is preferable because it has a large effect even in a small amount.

【0023】[0023]

【実施例】図1に本発明の実施例による電気二重層キャ
パシタの構成を示す。1,2は正極および負極として対
をなす分極性電極、3は両分極性電極1,2間に介在す
るセパレータ、4は集電用のカーボンプラスチックフィ
ルム、5は絶縁性樹脂である。
FIG. 1 shows the configuration of an electric double layer capacitor according to an embodiment of the present invention. Reference numerals 1 and 2 denote a pair of polarizable electrodes as a positive electrode and a negative electrode, 3 a separator interposed between the two polarizable electrodes 1 and 4, 4 a carbon plastic film for current collection, and 5 an insulating resin.

【0024】両分極性電極1,2のうちの少なくとも一
方は本発明による導電性高分子複合物により構成されて
いる。一方が導電性高分子複合物である場合、他方は活
性炭の層を利用するとよい。
At least one of the bipolar electrodes 1 and 2 is made of the conductive polymer composite according to the present invention. If one is a conductive polymer composite, the other may utilize a layer of activated carbon.

【0025】次に実施例で用いた材料を示す。Next, the materials used in the examples are shown.

【0026】<活性炭材料1>表面積が1150m2
g、全酸性基量が1.5mmol/m2の活性炭繊維布
<Activated carbon material 1> The surface area is 1150 m 2 /
g, activated carbon fiber cloth having a total acidic group content of 1.5 mmol / m 2

【0027】<活性炭材料2>表面積が900m2
g、全酸性基量が2.2mmol/m2の粉末活性炭
<Activated carbon material 2> The surface area is 900 m 2 /
g, powdered activated carbon having a total acidic group content of 2.2 mmol / m 2

【0028】<導電性高分子複合物1>0.5(モル/
リットル)のアニリンを含む2.0(モル/リットル)
の硫酸水溶液300mlに、活性炭材料1(30x30
mm、0.162g)とカーボンプラスチックシートを
熱融着したものを浸漬して、定電位電解重合法(800
mVvsSSCE)によりポリアニリンを複合化した
(重合電荷量5C/cm2)。カーボンプラスチックシ
ートを剥がし、水洗・乾燥したところ、19%の重量増
が認められた。
<Conductive polymer composite 1> 0.5 (mol /
2.0 (mol / liter)
Activated carbon material 1 (30 × 30
mm, 0.162 g) and a carbon plastic sheet were heat-sealed, and immersed in the solution.
(mV vs SSCE) to form a composite of polyaniline (polymerization charge: 5 C / cm 2 ). When the carbon plastic sheet was peeled off, washed with water and dried, a weight increase of 19% was observed.

【0029】<導電性高分子複合物2>25(ミリモル
/リットル)のアニリンを含む50(ミリモル/リット
ル)の硫酸水溶液100ミリリットルに3.0gの活性
炭材料2を加えた溶液から、定電位電解重合法(800
mVvsSSCE)により白金電極上にポリアニリン膜
を作成した(重合電荷量60クーロン/平方センチメー
トル)。ポリアニリン膜を白金電極から剥がし、水洗・
乾燥したところ、0.276mgの複合物が得られた。
膜に取り込まれなかった活性炭材料から計算したとこ
ろ、複合物にはポリアニリンが15%含まれていた。
<Conductive polymer composite 2> From a solution in which 3.0 g of activated carbon material 2 was added to 100 ml of a 50 (mmol / liter) sulfuric acid aqueous solution containing 25 (mmol / liter) aniline, potentiostatic electrolysis was performed. Polymerization method (800
(mV vs SSCE) to form a polyaniline film on the platinum electrode (polymerization charge: 60 coulombs / cm 2). Peel the polyaniline film from the platinum electrode,
Drying yielded 0.276 mg of the composite.
The composite contained 15% polyaniline as calculated from activated carbon material not incorporated into the membrane.

【0030】<導電性高分子複合物3>25(ミリモル
/リットル)のアニリンを含む50(ミリモル/リット
ル)の硫酸水溶液50ミリリットルに0.4gの活性炭
材料2を加えた溶液から、定電位電解重合法(800m
VvsSSCE)により白金電極上にポリアニリン膜を
作成した(重合電荷量60クーロン/平方センチメート
ル)。ポリアニリン膜を白金電極から剥がし、水洗・乾
燥したところ、0.266mgの複合物が得られた。膜
に取り込まれなかった活性炭材料から計算したところ、
複合物にはポリアニリンが62%含まれていた。
<Conductive polymer composite 3> From a solution obtained by adding 0.4 g of activated carbon material 2 to 50 ml of a 50 (mmol / liter) sulfuric acid aqueous solution containing 25 (mmol / liter) aniline, a potentiostatic electrolysis was performed. Polymerization method (800m
VvsSSCE) to form a polyaniline film on a platinum electrode (polymerization charge: 60 coulombs / cm 2). The polyaniline film was peeled off from the platinum electrode, washed with water and dried to obtain 0.266 mg of a composite. When calculated from the activated carbon material that was not incorporated into the membrane,
The composite contained 62% polyaniline.

【0031】<導電剤>ライオン(株)製ケッチェンブ
ラックEC―DJ―600
<Conductive Agent> Ketjen Black EC-DJ-600 manufactured by Lion Corporation

【0032】<結着剤>Polysciences社製ポリフッ化ビ
ニリデン(MW120,000)
<Binder> Polyvinylidene fluoride (MW120,000) manufactured by Polysciences

【0033】(実施例1)導電性高分子複合物1を、直
径13mmの円形に打ち抜き、これを正極とし、また負
極には活性炭材料1(直径13mm)を、セパレータと
してポリプロピレン多孔膜をそれぞれ使用した。そして
電解液として、2(モル/リットル)の硫酸水溶液を用
いて、図1に示すような電気二重層キャパシタを構成し
た。これを使用した電極材重量あたり15mA/gの電
流密度で定電流充放電を行い、放電曲線より直流静電容
量を求め、電極材重量あたりの容量を算出したところ、
得られたキャパシタの比静電容量は64F/gであっ
た。
Example 1 A conductive polymer composite 1 was punched into a circle having a diameter of 13 mm, and this was used as a positive electrode. Activated carbon material 1 (diameter 13 mm) was used as a negative electrode, and a polypropylene porous membrane was used as a separator. did. Then, an electric double layer capacitor as shown in FIG. 1 was formed by using a 2 (mol / liter) aqueous sulfuric acid solution as an electrolytic solution. When a constant current charge / discharge was performed at a current density of 15 mA / g per electrode material weight using this, a DC capacitance was obtained from a discharge curve, and a capacity per electrode material weight was calculated.
The specific capacitance of the obtained capacitor was 64 F / g.

【0034】(実施例2)導電性高分子複合物1を、キ
ャパシタの正負両極に用いる以外は実施例1と同様に実
験を行った。得られたキャパシタの比静電容量は75F
/gであった。
Example 2 An experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the conductive polymer composite 1 was used for both positive and negative electrodes of a capacitor. The specific capacitance of the obtained capacitor is 75F
/ G.

【0035】(実施例3)導電性高分子複合物2と導電
剤、結着剤を8:1:1の重量比で混合し、これを80
mgとって直径13mmの型に入れ約10MPaで圧粉
成型した。これを正極とし、負極には活性炭材料2と導
電剤、結着剤を同様に圧粉成型したものを、セパレータ
としてポリプロピレン多孔膜をそれぞれ使用した。そし
て電解液として、2(モル/リットル)の硫酸水溶液を
用いて、図1に示すような電気二重層キャパシタを構成
した。これを使用した電極材重量あたり15mA/gの
電流密度で定電流充放電を行い、放電曲線より直流静電
容量を求め、電極材重量あたりの容量を算出したとこ
ろ、得られたキャパシタの比静電容量は58F/gであ
った。
Example 3 A conductive polymer composite 2 was mixed with a conductive agent and a binder at a weight ratio of 8: 1: 1.
mg was placed in a mold having a diameter of 13 mm and compacted at about 10 MPa. This was used as a positive electrode, and the negative electrode was formed by similarly compacting activated carbon material 2, a conductive agent, and a binder, and a polypropylene porous membrane was used as a separator. Then, an electric double layer capacitor as shown in FIG. 1 was formed by using a 2 (mol / liter) aqueous sulfuric acid solution as an electrolytic solution. Using this, constant current charge / discharge was performed at a current density of 15 mA / g per electrode material weight, a DC capacitance was obtained from a discharge curve, and a capacity per electrode material weight was calculated. The capacitance was 58 F / g.

【0036】(実施例4)導電性高分子複合物2を実施
例3と同様に混合・圧粉成型したものを、キャパシタの
正負両極に用いる以外は実施例3と同様に実験を行っ
た。得られたキャパシタの比静電容量は96F/gであ
った。
Example 4 An experiment was carried out in the same manner as in Example 3 except that the conductive polymer composite 2 was mixed and compacted in the same manner as in Example 3 and used as both positive and negative electrodes of a capacitor. The specific capacitance of the obtained capacitor was 96 F / g.

【0037】(実施例5)導電性高分子複合物3を実施
例3と同様に混合・圧粉成型したものを、キャパシタの
正極に用いる以外は実施例3と同様に実験を行った。得
られたキャパシタの比静電容量は59F/gであった。
Example 5 An experiment was conducted in the same manner as in Example 3 except that the conductive polymer composite 3 was mixed and compacted in the same manner as in Example 3 and used as the positive electrode of a capacitor. The specific capacitance of the obtained capacitor was 59 F / g.

【0038】(実施例6)導電性高分子複合物3を実施
例3と同様に混合・圧粉成型したものを、キャパシタの
正負両極に用いる以外は実施例3と同様に実験を行っ
た。得られたキャパシタの比静電容量は96F/gであ
った。
Example 6 An experiment was conducted in the same manner as in Example 3 except that the conductive polymer composite 3 was mixed and compacted in the same manner as in Example 3 and used for both the positive and negative electrodes of the capacitor. The specific capacitance of the obtained capacitor was 96 F / g.

【0039】(比較例1)活性炭材料1を、キャパシタ
の正負両極に用いる以外は実施例3と同様に実験を行っ
た。得られたキャパシタの比静電容量は56F/gであ
った。
Comparative Example 1 An experiment was conducted in the same manner as in Example 3 except that the activated carbon material 1 was used for both positive and negative electrodes of a capacitor. The specific capacitance of the obtained capacitor was 56 F / g.

【0040】(比較例2)活性炭材料2と導電剤、結着
剤を混合したものを、キャパシタの正負両極に用いる以
外は実施例3と同様に実験を行った。得られたキャパシ
タの比静電容量は44F/gであった。
Comparative Example 2 An experiment was performed in the same manner as in Example 3 except that a mixture of the activated carbon material 2, a conductive agent and a binder was used for both the positive and negative electrodes of the capacitor. The specific capacitance of the obtained capacitor was 44 F / g.

【0041】以上の結果をまとめたものを表1に示す。Table 1 summarizes the above results.

【表1】 [Table 1]

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、適
度な全酸性基量を持つ活性炭の上に電解重合法により作
成した導電性高分子を複合化したものを分極性電極とす
るようにしたので、既提案の電気二重層キャパシタより
も大容量、高速充放電することができる効果を奏する。
As described above, according to the present invention, a composite of a conductive polymer prepared by an electrolytic polymerization method on activated carbon having an appropriate total amount of acidic groups is used as a polarizable electrode. Therefore, there is an effect that a larger capacity and higher speed charge / discharge can be achieved than the electric double layer capacitor proposed previously.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 分極性電極 2 分極性電極 3 セパレータ 4 集電用カーボンプラスチックフィルム 5 絶縁性樹脂 1-polarity electrode 2 2-polarity electrode 3 Separator 4 Carbon plastic film for current collection 5 Insulating resin

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対とされた分極性電極に電解液を含浸し、
セパレータを介して構成される電気二重層キャパシタに
おいて、前記分極性電極のうちの少なくとも一方を、粉
末状または繊維状の活性炭の上に電解重合法により導電
性高分子を複合化したものによって構成してなる電気二
重層キャパシタ。
An impregnated electrolytic solution is provided in a pair of polarizable electrodes,
In an electric double layer capacitor configured with a separator interposed therebetween, at least one of the polarizable electrodes is formed of a composite of a conductive polymer by an electrolytic polymerization method on powdered or fibrous activated carbon. Electric double layer capacitor.
【請求項2】請求項1記載の粉末状または繊維状活性炭
の全酸性基量が全表面積に対して0.40μmol/m
以上4.0μmol/m以下であることを特徴とす
る電気二重層キャパシタ。
2. The powdered or fibrous activated carbon according to claim 1, wherein the total amount of acidic groups is 0.40 μmol / m 2 based on the total surface area.
An electric double layer capacitor having an average molecular weight of 2 or more and 4.0 μmol / m 2 or less.
【請求項3】導電性高分子と活性炭の混合比率が5/9
5以上90/10(重量比)以下であることを特徴とす
る請求項1乃至3のいずれかに記載の電気二重層キャパ
シタ。
3. The mixing ratio of conductive polymer and activated carbon is 5/9.
The electric double layer capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the ratio is 5 or more and 90/10 (weight ratio) or less.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066549A (en) * 2004-08-25 2006-03-09 Eamex Co Storage element with electrode containing conductive polymer
WO2006095549A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Honda Motor Co., Ltd. Polymer actuator
JP2007005724A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 Nicca Chemical Co Ltd Carbonaceous/conductive polymer compound material and manufacturing method thereof
US7169509B2 (en) 2003-03-27 2007-01-30 Nec Tokin Corporation Electrode and electrochemical cell therewith
JP2008546210A (en) * 2005-06-10 2008-12-18 日本ケミコン株式会社 Method for producing electrode for electrochemical device and method for producing electrochemical device having the same
US7585433B2 (en) 2006-11-28 2009-09-08 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Polyaniline/carbon composite and electric double-layer capacitor using same
JP2010003940A (en) * 2008-06-23 2010-01-07 Mazda Motor Corp Active carbon for electrode material and energy storage device
US7663863B2 (en) 2006-11-21 2010-02-16 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Electrode for capacitor and electric double layer capacitor using the same
US7691533B2 (en) 2003-07-28 2010-04-06 Tdk Corporation Electrode with conductive polymer-covered carbon nanotubes and electrochemical element employing the same
JP2012033783A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Nitto Denko Corp Electric double layer capacitor

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7169509B2 (en) 2003-03-27 2007-01-30 Nec Tokin Corporation Electrode and electrochemical cell therewith
US7691533B2 (en) 2003-07-28 2010-04-06 Tdk Corporation Electrode with conductive polymer-covered carbon nanotubes and electrochemical element employing the same
JP2006066549A (en) * 2004-08-25 2006-03-09 Eamex Co Storage element with electrode containing conductive polymer
WO2006095549A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Honda Motor Co., Ltd. Polymer actuator
JP2008546210A (en) * 2005-06-10 2008-12-18 日本ケミコン株式会社 Method for producing electrode for electrochemical device and method for producing electrochemical device having the same
JP2007005724A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 Nicca Chemical Co Ltd Carbonaceous/conductive polymer compound material and manufacturing method thereof
US7663863B2 (en) 2006-11-21 2010-02-16 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Electrode for capacitor and electric double layer capacitor using the same
US7585433B2 (en) 2006-11-28 2009-09-08 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Polyaniline/carbon composite and electric double-layer capacitor using same
JP2010003940A (en) * 2008-06-23 2010-01-07 Mazda Motor Corp Active carbon for electrode material and energy storage device
JP2012033783A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Nitto Denko Corp Electric double layer capacitor

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