高耐久性電気二重層キャパシタに有用な活性炭の製造条件の決定

本研究は，長時間使用に伴う電解液の分解等に起因する静電容量の低下や内部抵抗の上昇・悪化が課題となっている電気二重層キャパシタの耐久性向上に関するものである。研究代表者らは，活性炭物性とキャパシタ性能との関係を明らかにするため，ガス吸着用を「追加」賦活し，４種類の斬新的な細孔分布を有する活性炭を作製，耐久性試験（85℃・4500時間）を行った。その結果，１）４種の中で2.1～8.1nm間の孔が少ない活性炭は，静電容量の低下が少なく，２）市販のキャパシタ用よりも4.3～12.1nm間の孔が多い活性炭は，内部抵抗が上昇・悪化しづらいことが分かった。次に，メソ孔の生成を特徴とするりんご剪定枝から活性炭を作製，評価を行った。本研究は，メソ孔に立脚したりんご剪定枝活性炭によるキャパシタの耐久性を評価し，メソ孔分布と性能との関係を解明，高耐久性キャパシタ用活性炭を創製することを目的としている。令和四年度は，目標収率17.0％，15.5％，14.5％，14.0％，12.5％の５種類のりんご剪定枝活性炭に対して５回酸洗浄を施し，それを用いて打錠電極を作製，電気二重層キャパシタを試作後，市販活性炭から作製したキャパシタとともに初期の静電容量を評価した。その結果，容積当たりの静電容量は17.0％と12.5％が５種類の中では最も低く，15.5％がピークとなり，最も高かった。また，15.5％と市販活性炭の容積当たりの静電容量を比較したところ，同等の値であることが分かった。

本研究は，長時間使用に伴う電解液の分解等に起因する静電容量の低下や内部抵抗の上昇・悪化が課題となっている電気二重層キャパシタの耐久性向上に関するものである。研究代表者らは，活性炭物性とキャパシタ性能との関係を明らかにするため，ガス吸着用を「追加」賦活し，４種類の斬新的な細孔分布を有する活性炭を作製，耐久性試験（85℃・4500時間）を行った。その結果，１）４種の中で2.1～8.1nm間の孔が少ない活性炭は，静電容量の低下が少なく，２）市販のキャパシタ用よりも4.3～12.1nm間の孔が多い活性炭は，内部抵抗が上昇・悪化しづらいことが分かった。次に，メソ孔の生成を特徴とするりんご剪定枝から活性炭を作製，評価を行った。本研究は，メソ孔に立脚したりんご剪定枝活性炭によるキャパシタの耐久性を評価し，メソ孔分布と性能との関係を解明，高耐久性キャパシタ用活性炭を創製することを目的としている。令和四年度は，目標収率17.0％，15.5％，14.5％，14.0％，12.5％の５種類のりんご剪定枝活性炭に対して５回酸洗浄を施し，それを用いて打錠電極を作製，電気二重層キャパシタを試作後，市販活性炭から作製したキャパシタとともに初期の静電容量を評価した。その結果，容積当たりの静電容量は17.0％と12.5％が５種類の中では最も低く，15.5％がピークとなり，最も高かった。また，15.5％と市販活性炭の容積当たりの静電容量を比較したところ，同等の値であることが分かった。