(57)【要約】【課題】比表面積当たりの静電容量の大きい多孔質炭素およびその製造方法、並びに、該多孔質炭素を分極性電極体として用いた電気二重層キャパシタを提供する。【解決手段】本発明は、特定の炭素質物質を賦活し、洗浄して、多孔質炭素を得、該多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が（０．７×Ｍ／３９）質量％以上であることを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素含有化合物を減圧下で不完全燃焼させて得たスス状物質から有機溶媒可溶分を除去して得た炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、被熱処理物を洗浄することにより得られる多孔質炭素であって、前記多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が、（０．７×Ｍ／３９）質量％以上であることを特徴とする多孔質炭素。
【請求項２】
ＣｕＫα線（波長＝１．５４Å）を用いた広角Ｘ線回折によって、回折角３〜３０度の範囲内で、最も強いピークが１０〜１８度の範囲に存在する炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、被熱処理物を洗浄することにより得られる多孔質炭素であって、前記多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が、（０．７×Ｍ／３９）質量％以上であることを特徴とする多孔質炭素。
【請求項３】
前記炭素質物質は、さらに、励起波長５１４５Åでのラマンスペクトル解析においてバンドＧ１５９０±２０ｃｍ−１とバンドＤ１３４０±４０ｃｍ−１にピークを有し、それぞれのバンドのピーク強度をＩ（Ｇ）及びＩ（Ｄ）としたときに、ピーク強度比Ｉ（Ｄ）／Ｉ（Ｇ）が０．４〜１．０である請求項２に記載の多孔質炭素。
【請求項４】
前記炭素質物質と前記金属化合物とを混合し、熱処理して賦活する請求項１〜３のいずれかに記載の多孔質炭素。
【請求項５】
ＢＥＴ比表面積が１３００ｍ２／ｇ以下であり、原子量Ｍの金属成分の含有量が、（０．７×Ｍ／３９）質量％以上である多孔質炭素。
【請求項６】
ＢＥＴ比表面積が３５０ｍ２／ｇ以上である請求項５に記載の多孔質炭素。
【請求項７】
硫酸系電解液を用いて測定したときの単位ＢＥＴ比表面積当たりの静電容量が０．１Ｆ／ｍ２以上である請求項５または６に記載の多孔質炭素。
【請求項８】
硫酸系電解液を用いて測定したときの単位ＢＥＴ比表面積当たりの静電容量が０．１５Ｆ／ｍ２以上である請求項７に記載の多孔質炭素。
【請求項９】
前記原子量Ｍの金属成分の含有量は、（０．７×Ｍ／３９）質量％以上、（５．０×Ｍ／３９）質量％以下である請求項１〜８のいずれかに記載の多孔質炭素。
【請求項１０】
前記原子量Ｍの金属成分は、アルカリ金属である請求項１〜９のいずれかに記載の多孔質炭素。
【請求項１１】
前記金属化合物は、アルカリ金属化合物である請求項１〜４のいずれかに記載の多孔質炭素。
【請求項１２】
前記アルカリ金属は、Ｌｉ、ＮａまたはＫである請求項１０又は１１に記載の多孔質炭素。
【請求項１３】
前記アルカリ金属化合物は、アルカリ金属水酸化物である請求項１１に記載の多孔質炭素。
【請求項１４】
前記アルカリ金属水酸化物は、水酸化カリウムである請求項１３に記載の多孔質炭素。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の多孔質炭素を含有することを特徴とする電気二重層キャパシタ用多孔質炭素。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれかに記載の多孔質炭素を分極性電極体として使用したことを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項１７】
炭素含有化合物を減圧下で不完全燃焼させて得たスス状物質から有機溶媒可溶分を除去して得た炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、被熱処理物を洗浄して多孔質炭素を製造する方法において、前記多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が、（０．７×Ｍ／３９）質量％以上になるように、被熱処理物を洗浄することを特徴とする多孔質炭素の製造方法。
【請求項１８】
ＣｕＫα線（波長＝１．５４Å）を用いた広角Ｘ線回折によって、回折角３〜３０度の範囲内で、最も強いピークが１０〜１８度の範囲に存在する炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、被熱処理物を洗浄して多孔質炭素を製造する方法において、前記多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が、（０．７×Ｍ／３９）質量％以上になるように、被熱処理物を洗浄することを特徴とする多孔質炭素の製造方法。
【請求項１９】
前記炭素質物質は、さらに、励起波長５１４５Åでのラマンスペクトル解析においてバンドＧ１５９０±２０ｃｍ−１とバンドＤ１３４０±４０ｃｍ−１にピークを有し、それぞれのバンドのピーク強度をＩ（Ｇ）及びＩ（Ｄ）としたときに、ピーク強度比Ｉ（Ｄ）／Ｉ（Ｇ）が０．４〜１．０である請求項１８に記載の多孔質炭素の製造方法。
【請求項２０】
酸、水、および有機溶剤よりなる群から選択される少なくとも１種を用いて、被熱処理物を洗浄する請求項１７〜１９のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２１】
前記金属化合物は、アルカリ金属化合物である請求項１７〜２０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２２】
前記アルカリ金属化合物は、アルカリ金属水酸化物である請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記アルカリ金属は、Ｌｉ、Ｎａ又はＫである請求項２１または２２に記載の製造方法。
【請求項２４】
前記アルカリ金属水酸化物は、水酸化カリウムである請求項２２に記載の製造方法。
【請求項２５】
前記炭素質物質と前記金属化合物とを混合し、熱処理して賦活する請求項１７〜２４のいずれかに記載の多孔質炭素の製造方法。
【請求項２６】
請求項１７〜２５のいずれかに記載の製造方法により得られた多孔質炭素を含有することを特徴とする電気二重層キャパシタ用多孔質炭素。
【請求項２７】
請求項１７〜２５のいずれかに記載の製造方法により得られた多孔質炭素を分極性電極体として使用した電気二重層キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔質炭素及びその製造方法、並びに、該多孔質炭素を含有する電気二重層キャパシタ用多孔質炭素および該多孔質炭素を分極性電極体として使用した電気二重層キャパシタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大電流での充放電ができ、耐久性のある電気二重層キャパシタは、情報機器のメモリーバックアップや道路鋲、更には自動車等に使われ、今後も大きな用途拡大が見込まれている。しかしながら、リチウム二次電池等の二次電池に比べてエネルギー密度が小さいために工業的用途が限定されている。
【０００３】
電気二重層キャパシタに蓄積されるエネルギーＥは、静電容量をＣ（Ｆ）、印加電圧をＶ（Ｖ）とするとＥ＝１／２・Ｃ・Ｖ２で表わされる。印可電圧Ｖ（Ｖ）は電気二重層キャパシタに使用される電解液の種類によってほぼ決まり、通常、硫酸を用いる場合は約１Ｖ以下、有機溶剤を使用する場合は約２．８Ｖ以下である。このため、電気二重層キャパシタの蓄積エネルギーを増加させる手段としては、一般的に、電極の構成物質である多孔質炭素の静電容量を大きくする方法が試みられてきた。
【０００４】
多孔質炭素の静電容量を大きくする方法としては、電解液と多孔質炭素の接触面積を増加させるために多孔質炭素の比表面積を大きくしたり、電気二重層容量に関与する電解液中の陽イオンや陰イオンなどの大きさを考慮して細孔分布を制御したり、表面官能基、不純物量を制御する方法などが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
通常、単位表面積当たりの静電容量の大きさはある程度一定の範囲にあるため、静電容量の大きい多孔質炭素を作るには、賦活を進めて比表面積を大きくする方策がとられる。賦活を進めて比表面積を大きくすると、質量当たりの静電容量が比表面積にほぼ比例して大きくなることが知られている。しかしながら、賦活が進行し過ぎると、歩留まりが減って細孔容積が大きくなり、多孔質炭素の粒子密度、嵩密度等が減少する。このため、質量当たりの静電容量と嵩密度の積で表現される体積当たりの静電容量は、ある比表面積（賦活度）の時に最大となり、それ以降は賦活の進行、即ち比表面積の増大につれて却って小さくなることが知られている。このため、工業的に使用されている電気二重層キャパシタの多孔質炭素の比表面積は１５００〜２５００ｍ２／ｇの範囲にあることが多い（非特許文献１、２）。
【０００６】
工業的な賦活方法としては、賦活原料、賦活方法、賦活条件を変更したり、これらに前処理、後処理などが組合わされている。賦活方法は、通常、アルカリ金属水酸化物等の化学薬品を用いる薬品賦活（例えば、特許文献２）や水蒸気、炭酸ガスなどの酸化性ガスを用いたガス賦活（例えば、非特許文献１）が知られている。一般に、アルカリ金属水酸化物で賦活処理した賦活物は、未反応のアルカリ金属水酸化物、反応の結果生じたアルカリ金属化合物などの不純物を除去することを目的として洗浄される。このような洗浄によって、得られる多孔質炭素中に含まれる金属の含有量は、通常、１０００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５００ｐｐｍ以下程度に制御されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１１０４７２号公報  第２頁
【特許文献２】
特許第３３３０２３５号公報（第１〜５頁）
【非特許文献１】
西野敦著「活性炭素繊維を用いた電気二重層キャパシタ」炭素ＴＡＮＳＯ  １９８８［１３２］    Ｐ．６３−６５
【非特許文献２】
森本剛著「有機電解液を用いる電気二重層キャパシタ」炭素ＴＡＮＳＯ  １９９９［１８９］    Ｐ．１８８−１９６
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した方法では、多孔質炭素の体積当たりの静電容量をこれ以上大きくすることはできない。そして現在のレベルの多孔質炭素の静電容量では、コストパフォーマンスが十分に高いとはいえず、電気二重層キャパシタが二次電池ほど幅広く使われていない原因になっている。これは、工業的に用いることのできる静電容量向上手段が、主に、原料物質の選定と賦活方法、賦活条件を含む製造条件の変更による最適化であり、これに限度があったためである。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、静電容量が大きい多孔質炭素及びその製造方法、並びに、該多孔質炭素を含有する電気二重層キャパシタ用多孔質炭素及び該多孔質炭素を分極性電極体として使用した電気二重層キャパシタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、従来、工業的に利用することが難しかった新たな炭素質物質を金属化合物と混合して、熱処理し、得られる多孔質炭素中の金属成分の含有量を制御することによって、静電容量が飛躍的に向上した多孔質炭素が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、新たな炭素質物質と金属化合物とを混合し、熱処理するところに第一の特徴があり、前記炭素質物質として、炭素含有化合物、好ましくは芳香族炭化水素を減圧下で不完全燃焼させて得たスス状物質から有機溶媒可溶分を除去して得た炭素質物質、或いは、ＣｕＫα線（波長＝１．５４Å）を用いた広角Ｘ線回折によって、回折角３〜３０度の範囲内で、最も強いピークが１０〜１８度の範囲に存在する新規な構造を有する炭素質物質を使用する。上記炭素質物質は、特殊な内部構造を有しており、これを金属化合物と混合し、熱処理することによって、低比表面積であるにもかかわらず飛躍的に大きい静電容量の多孔質炭素が得られる。特に、比表面積当たりの静電容量は、飛躍的に大きくなる。
【００１２】
これは一つには、得られる多孔質炭素に電気二重層形成に有利な細孔が選択的に多く存在することを示しており、原料である炭素質物質を金属化合物と混合し、熱処理して、賦活すると１０ｎｍ以下の細孔となるような大きさの賦活時の反応性が異なる炭素質領域が混在している構造を有しているためと推察される。すなわち、細孔に近い大きさの賦活されやすい炭素質領域が賦活されにくい炭素質領域に混在している構造を有しているためと推察される。また、他の観点ではその原料である前記炭素質物質が有する新規な内部構造が、賦活処理後の多孔質炭素の構造へも影響を与え、両者の相乗効果で特異的な機能を発現するものと推察される。
【００１３】
さらに本発明は、上記炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、被熱処理物を洗浄して得られる多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量を制御するところに第二の特徴がある。多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量を（０．７×Ｍ／３９）質量％以上とすることによって、得られる多孔質炭素の静電容量を一層高めることができる。
【００１４】
本発明の第１の態様は、炭素含有化合物を減圧下で不完全燃焼させて得たスス状物質から有機溶媒可溶分を除去して得た炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、被熱処理物を洗浄することにより得られる多孔質炭素であって、前記多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が（０．７×Ｍ／３９）質量％以上であることを特徴とする多孔質炭素である。
【００１５】
本発明の第２の態様は、ＣｕＫα線（波長＝１．５４Å）を用いた広角Ｘ線回折によって、回折角３〜３０度の範囲内で、最も強いピークが１０〜１８度の範囲に存在する炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、被熱処理物を洗浄することにより得られる多孔質炭素であって、前記多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が（０．７×Ｍ／３９）質量％以上であることを特徴とする多孔質炭素である。本態様において、前記炭素質物質は、さらに、励起波長５１４５Åでのラマンスペクトル解析においてバンドＧ１５９０±２０ｃｍ−１とバンドＤ１３４０±４０ｃｍ−１にピークを有し、それぞれのバンドのピーク強度をＩ（Ｇ）及びＩ（Ｄ）としたときに、ピーク強度比Ｉ（Ｄ）／Ｉ（Ｇ）が０．４〜１．０であることが望ましい。上記第１及び第２の各態様においては、前記炭素質物質と金属化合物とを混合し、熱処理することによって、前記炭素質物質を賦活することが好ましい態様である。
【００１６】
本発明の第３の態様は、ＢＥＴ比表面積が１３００ｍ２／ｇ以下であり、原子量Ｍの金属成分の含有量が（０．７×Ｍ／３９）質量％以上である多孔質炭素である。前記ＢＥＴ比表面積は、３５０ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。また、前記多孔質炭素は、硫酸系電解液を用いて測定したときの単位ＢＥＴ比表面積当たりの静電容量が０．１Ｆ／ｍ２以上であることが好ましく、さらに好ましくは、０．１５Ｆ／ｍ２以上である。
【００１７】
上記第１〜第３の各態様において、原子量Ｍの金属成分の含有量は、（０．７×Ｍ／３９）質量％以上、（５．０×Ｍ／３９）質量％以下であることが望ましい。前記原子量Ｍの金属成分は、アルカリ金属であることが好ましい。特に、第１及び第２の態様における金属化合物は、アルカリ金属化合物であることが好ましい。アルカリ金属化合物は、炭素質物質を賦活するのに好適だからである。前記アルカリ金属としては、例えば、Ｌｉ、ＮａまたはＫを挙げることができる。また、前記アルカリ金属化合物としては、アルカリ金属水酸化物が好ましく、さらに好ましくは、水酸化カリウムである。
【００１８】
本発明の第４の態様は、上述した本発明の多孔質炭素を含有することを特徴とする電気二重層キャパシタ用多孔質炭素である。上述した本発明の多孔質炭素は、静電容量が極めて高く、電気二重層キャパシタ用多孔質炭素として好適である。
【００１９】
本発明の第５の態様は、上記多孔質炭素を分極性電極体として使用した電気二重層キャパシタである。上記多孔質炭素は、静電容量が極めて高く、分極性電極体として使用すれば、静電容量が極めて高い電気二重層キャパシタを提供できる。
【００２０】
本発明の第６の態様は、炭素含有化合物を減圧下で不完全燃焼させて得たスス状物質から有機溶媒可溶分を除去して得た炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、被熱処理物を洗浄して多孔質炭素を製造する方法において、前記多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が（０．７×Ｍ／３９）質量％以上になるように、被熱処理物を洗浄することを特徴とする多孔質炭素の製造方法である。
【００２１】
本発明の第７の態様は、ＣｕＫα線（波長＝１．５４Å）を用いた広角Ｘ線回折によって、回折角３〜３０度の範囲内で、最も強いピークが１０〜１８度の範囲に存在する炭素質物質と金属化合物とを混合して熱処理し、被熱処理物を洗浄して多孔質炭素を製造する方法において、前記多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が（０．７×Ｍ／３９）質量％以上になるように、被熱処理物を洗浄することを特徴とする多孔質炭素の製造方法である。本態様において、前記炭素質物質は、さらに、励起波長５１４５Åでのラマンスペクトル解析においてバンドＧ１５９０±２０ｃｍ−１とバンドＤ１３４０±４０ｃｍ−１にピークを有し、それぞれのバンドのピーク強度をＩ（Ｇ）及びＩ（Ｄ）としたときに、ピーク強度比Ｉ（Ｄ）／Ｉ（Ｇ）が０．４〜１．０であることが好ましい。
【００２２】
本発明の製造方法においては、前記炭素質物質と前記金属化合物とを混合し、熱処理することによって、前記炭素質物質を賦活することが好ましい態様である。前記金属化合物として好ましいのは、アルカリ金属化合物である。アルカリ金属化合物は、炭素質物質を賦活するのに好適だからである。前記アルカリ金属化合物としては、アルカリ金属水酸化物が好ましく、さらに好ましくは、水酸化カリウムである。前記アルカリ金属として好ましいのは、Ｌｉ、ＮａまたはＫである。
【００２３】
さらに、酸、水、および有機溶剤よりなる群から選択される少なくとも１種を用いて、被熱処理物を洗浄することも好ましい態様である。
【００２４】
本発明の第８の態様は、上記製造方法により得られた多孔質炭素を含有することを特徴とする電気二重層キャパシタ用多孔質炭素である。上記製造方法により得られる多孔質炭素は、静電容量が極めて高く、電気二重層キャパシタ用多孔質炭素として好適である。
【００２５】
本発明の第９の態様は、上記製造方法により得られた多孔質炭素を分極性電極体として使用した電気二重層キャパシタである。上記製造方法により得られた多孔質炭素は、静電容量が高く、分極性電極体として使用すれば、静電容量の高い電気二重層キャパシタが得られる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２７】
本発明の多孔質炭素の態様には、炭素含有化合物、好ましくは芳香族炭化水素を、減圧下で不完全燃焼させて得たスス状物質から有機溶媒可溶分を除去して得た炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、被熱処理物を洗浄することにより得られる多孔質炭素であって、前記多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が（０．７×Ｍ／３９）質量％以上である態様、及び、ＣｕＫα線（波長＝１．５４Å）を用いた広角Ｘ線回折によって、回折角３〜３０度の範囲内で、最も強いピークが１０〜１８度の範囲に存在する炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、被熱処理物を洗浄することにより得られる多孔質炭素であって、前記多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が（０．７×Ｍ／３９）質量％以上である態様が含まれる。
【００２８】
まず、炭素含有化合物、好ましくは芳香族炭化水素を減圧下で不完全燃焼させて得たスス状物質から有機溶媒可溶分を除去して得た炭素質物質について説明する。前記炭素質物質は、１０ｎｍより小さい球状の炭素質分子を作る際に得られたスス状物質から有機溶媒に可溶な炭素質分子のみを溶かして除いた物質であるため、該物質に１０ｎｍ以下の大きさの単位で賦活反応性が異なる炭素構造領域が存在しているものと推測される。一般的に、カーボンブラックのようなスス状物質を製造した際、今回のように有機溶媒に可溶な１０ｎｍより小さい球状の炭素質分子が残存していることはほとんどなく、本炭素質物質が特異な構造を有していることがわかる。また、本炭素質物質はいわば残さにあたる物であり、工業上はコスト的に有利なものである。
【００２９】
本特異的構造がその効果を十分に発揮する為には、有機溶媒に可溶な炭素質分子が、スス状物質中に５〜５０％、好ましくは７〜４０％、更に好ましくは１０〜３０％含有されていることが必要である。この有機溶媒可溶分が少なすぎると、賦活され易い炭素の割合が少なくなり、機能発現に十分な量の細孔が形成されない。有機溶媒可溶分が多すぎると、賦活処理により細孔化する領域が著しく大きくなり、有効細孔径の好ましからぬ増大や、嵩密度の低下、さらには物理的強度の低下等を引き起こす。
【００３０】
前記スス状物質は炭素含有化合物を減圧下で不完全燃焼させて得ることができる。本発明で用いる炭素含有化合物としては、炭素を含有する化合物であれば特に限定されるものではないが、通常は脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素およびそれらの置換基を有する炭化水素が用いられ、芳香族炭化水素が好ましい。芳香族炭化水素としては、単環あるいは多環式芳香族炭化水素が挙げられるが、通常は芳香族環が１〜３個の芳香族炭化水素を用いるのがよく、好ましくはベンゼン、トルエン、ナフタレン、アントラセンなど、およびそれらの混合物を用いるのがよい。
【００３１】
具体的な装置としては、例えば、減圧チャンバーに（水冷）バーナーが設置され、系内を真空ポンプにて排気しつつ、安定に燃焼を継続する事が可能な装置などが使用される。そして上記のバーナーとしては、ベンゼン等の炭素原料化合物と酸化性ガスの予備混合層流炎及び拡散炎を実現し得る構造の物が使用される。
【００３２】
条件としては、Ｃ／Ｏ比、燃焼室圧力、希釈剤濃度、ガス速度などを適宜選択する事が必要である。具体的にはＣ／Ｏ比は通常０．５以上、好ましくは０．７２〜１．０７、燃焼室圧力は、通常１．６ＫＰａ〜１３．３５ＫＰａ、希釈剤濃度は、通常０〜４０モル％、ガス速度は、通常１４〜７５ｃｍ／ｓｅｃの範囲である。希釈剤としては、一般的な不活性ガスが使用できるが、アルゴンが好適である。
【００３３】
燃焼で生成したスス状物質に含まれる有機溶媒に可溶な溶質分子は、有機溶媒による抽出や洗浄を行って除去される。
【００３４】
有機溶媒としては、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、塩素系炭化水素などが挙げられる。工業的観点から、好適な有機溶媒としては、常温で液体であり、沸点が通常１００〜３００℃、好ましくは１２０〜２５０℃の有機溶媒である。かかる有機溶媒の具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メチシレン、１−メチルナフタレン、１，２，３，５−テトラメチルベンゼン、１，２，４−トリメチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素が挙げられ、これらの中では、１，２，４−トリメチルベンゼンが好適である。
【００３５】
抽出装置としては攪拌混合槽が好適に使用される。抽出の際、容器内の圧力は特に制限されないが、通常は常圧とされる。抽出温度は、通常１０〜９０℃、好ましくは１５〜４０℃、更に好ましくは２５〜３５℃の範囲である。抽出時間は、通常１〜１２０分、好ましくは３０〜９０分の範囲である。抽出時間の短縮化の為、必要に応じ、抽出液に超音波等を照射しながら抽出を行っても良い。また、抽出回数も不純物が抽出される様に適宜選択することができる。有機溶媒の量も適宜選択することができるが、有機溶媒体積に対する原料スス重量の比は、通常２〜１３３ｍｇ／ｍＬ、好ましくは３３〜１３３ｍｇ／ｍＬとされる。有機溶媒の体積が多すぎるとコストが上がるのみであり、逆に有機溶媒の体積が少なすぎると原料ススと有機溶媒との接触が十分ではなく、抽出が十分に行われない場合がある。
【００３６】
炭素含有化合物、好ましくは芳香族炭化水素を減圧下で不完全燃焼させて得たスス状物質から有機溶媒可溶分を除去して得た前記炭素質物質は、その内部構造も従来知られていない全く新規な構造である。具体的には、ＣｕＫα線（波長＝１．５４Å）を用いた広角Ｘ線回折における回折角３〜３０度の範囲内で、最も強いピークが１０〜１８度の範囲に有する事により裏づけられる。
Ｘ線回折における回折角（２θ）より、格子面間隔ｄ値は次式により計算される。
【００３７】
【数１】
ｄ＝λ／２ｓｉｎθ    λ：Ｘ線波長  θ：ブラッグ角    …（式１）
式１より、ＣｕＫα線（λ＝１．５４Å）を用いた場合の上記回折角１０〜１８度とは、格子面間隔９〜５Åに相当する。好ましい回折角は１１〜１７度である。
【００３８】
一般のカーボンブラックにおいては、通常グラファイト構造の発達に伴い、回折角２６度付近に００２反射（格子面間隔３．４Å）による回折ピークが観察される。本発明の炭素質物質では、これに相当するピークは存在しないか、又は存在してもごく僅かである。即ち、内部構造としてグラファイト構造が存在しないか、あるいは存在してもごく僅かであり、通常のカーボンブラック等とは全く異なる構造であることが明らかである。それ故に、本発明で使用する炭素質物質は電気抵抗が極めて高いという特徴的な性質を有し、さらに熱伝導性も低い。
【００３９】
前記炭素質物質は、また励起波長５１４５Åでのラマンスペクトル解析において、バンドＧ１５９０±２０ｃｍ−１とバンドＤ１３４０±４０ｃｍ−１にピークを有し、それぞれのバンドのピーク強度をＩ（Ｇ）及びＩ（Ｄ）とした際、ピーク強度比Ｉ（Ｄ）／Ｉ（Ｇ）が０．４〜１．０の範囲、好ましくは０．４〜０．８であるという特徴を有する。
【００４０】
このピーク強度比が０．４〜１．０の範囲ということは、通常の炭素材料においては規則性のミクロなグラファイト構造が比較的多いと理解される。そして従来公知の炭素材料では、ミクロなグラファイト構造が多い場合には、広角Ｘ線回折においてミクロなグラファイト構造を示す回折角２６〜２７°に００２反射が必ず見られる。
【００４１】
しかしながら、前記炭素質物質の場合、前述のピーク強度比Ｉ（Ｄ）／Ｉ（Ｇ）が０．４〜１．０の範囲であるにもかかわらず、回折角２６〜２７°に００２反射によるピークが存在しないか、又は、存在してもごく僅かであるという特異的な性質を示す。
【００４２】
これらの解析結果より、前記炭素質物質はミクロなグラファイト構造以外の、５〜９Åという比較的大きな、何らかの規則性構造を有すると推察される。詳細は明らかでないが、前記炭素質物質の特異的な内部構造が、賦活処理による多孔質化過程、さらには得られた多孔質体の内部構造に対しても何らかの影響を及ぼし、外部形態的な特徴である細孔分布や比表面積の特徴と共に、その相乗効果により電気二重層キャパシタとして使用する際に、特異的な性能を示すものと推察される。
【００４３】
本発明では、上述した炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理する。特に、上述した炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理することによって、前記炭素質物質を賦活することが好ましい態様である。本発明では、上記熱処理をすることによって、例えば、前記炭素質物質を賦活すると同時に、炭素質物質中に金属成分を保持させることができる。賦活は、炭素質物質を活性化する目的で行われる処理であり、例えば、炭素質物質を賦活することによって、その比表面積を大きくすることができる。本発明では、特に限定されないが、例えば、比表面積が２００ｍ２／ｇ程度以下の炭素質物質を賦活することによって、３５０〜１３００ｍ２／ｇ程度の比表面積を有する多孔質炭素が得られる。
【００４４】
前記金属化合物は、特に限定されないが、例えば、アルカリ金属化合物、遷移金属化合物などを挙げることができ、アルカリ金属化合物を使用するのが好ましい。アルカリ金属化合物は、炭素質物質を賦活するのに好適だからである。
【００４５】
前記アルカリ金属化合物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物；炭酸リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属炭酸塩；硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸リチウムなどのアルカリ金属の硫酸塩などや、その水溶液や水和物を挙げることができる。炭素質物質を好適に賦活するということから、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水和物や濃厚な水溶液を使用することが特に好ましい。
【００４６】
前記炭素質物質に対する金属化合物の使用量は、特に限定されないが、例えば、金属化合物として水酸化カリウムを用いる場合は、無水基準で、水酸化カリウム／炭素質物質（質量比）＝０．３以上４．０以下であることが好ましい。本発明では、金属化合物／炭素質物質の質量比をさらに低くすることができ、例えば、金属化合物として水酸化カリウムを用いる場合は、水酸化カリウム／炭素質物質の質量比を、無水基準で、２．５以下、より好ましくは１．５以下とすることができる。本発明によれば、金属化合物の使用量を少なくできるので、経済的に有利である。例えば、金属化合物として水酸化ナトリウムを用いる場合は、無水基準で、水酸化ナトリウム／炭素質物質（質量比）＝０．３以上６．０以下であることが好ましい。
【００４７】
炭素質物質と金属化合物とを混合して行う熱処理温度は、特に限定されるものではないが、例えば、５００℃以上９００℃以下で行うことができ、アルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気下で熱処理を行うことも好ましい態様である。
【００４８】
本発明では、前記炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、得られた被熱処理物を洗浄する。かかる洗浄は、被熱処理物中に存在する未反応の金属化合物（賦活剤）や反応の結果生じたアルカリ金属化合物（例えば、カリウム化合物）などを除去することを目的とする。被熱処理物（好ましくは賦活物）の洗浄方法としては、特に限定されるものではないが、酸、水、および、有機溶剤よりなる群から選択される少なくとも１種で洗浄することが好ましい態様である。前記酸としては、例えば、希塩酸、希硫酸などを挙げることができる。前記有機溶剤としては、例えば、トルエンなどを挙げることができる。
【００４９】
被熱処理物の洗浄は、例えば、被熱処理物１質量部に対して、２０から３０質量部（好ましくは２５質量部）の希酸（濃度：０．１〜１０質量％程度）、水、有機溶剤などを加えて、約３０分〜６０分程度撹拌すればよい。またその後、さらに脱イオン水などで洗浄することも好ましい態様である。また、被熱処理物を洗浄する温度は、特に限定されないが、例えば、煮沸しながら被熱処理物を洗浄してもよいし、或いは、予め４０〜６０℃程度に加温した酸や脱イオン水などを被熱処理物に添加することも好ましい態様である。
【００５０】
本発明の多孔質炭素は、上述した炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、得られた被熱処理物を洗浄して得られるものであって、多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が（０．７×Ｍ／３９）質量％以上、より好ましくは（１．１×Ｍ／３９）質量％以上、さらに好ましくは（１．８×Ｍ／３９）質量％以上である。また、本発明の製造方法は、上述した炭素質物質と金属化合物とを混合して、熱処理し、得られた被熱処理物を洗浄して多孔質炭素を製造する方法において、多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が（０．７×Ｍ／３９）質量％以上、より好ましくは（１．１×Ｍ／３９）質量％以上、さらに好ましくは（１．８×Ｍ／３９）質量％以上となるように洗浄する。
【００５１】
詳細は不明であるが、多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量が（０．７×Ｍ／３９）質量％より少ない場合には、得られる多孔質炭素の静電容量が小さくなる傾向があるからである。また、多孔質炭素中の原子量Ｍの金属成分の含有量の上限は、特に限定されないが、（５．０×Ｍ／３９）質量％、さらに好ましくは、（２．５×Ｍ／３９）質量％であることが望ましい。原子量Ｍの金属成分の含有量が（５．０×Ｍ／３９）質量％を超えると、得られる多孔質炭素の静電容量が飽和する傾向があるからである。
【００５２】
上記各態様においては、原子量Ｍの金属成分を含有する金属化合物を使用することによって、多孔質炭素中に原子量Ｍの金属成分を含有させることが好ましい態様である。多孔質炭素に含有されている原子量Ｍの金属成分の存在形態は、明らかではないが、金属単体の他、合金、酸化物、炭酸塩、珪酸塩、塩化物、水酸化物などの状態で存在していると考えられる。前記原子量Ｍの金属成分としては、例えば、Ｌｉ（原子量７）、Ｋ（原子量３９）、Ｎａ（原子量２３）などのアルカリ金属、及び、遷移金属等が挙げられる。これらの中でもＬｉ、Ｋ、Ｎａなどのアルカリ金属が好ましく、かかるアルカリ金属は、主に、炭素質物質を賦活処理する際に使用するアルカリ金属化合物に由来する。例えば、多孔質炭素中に含有される金属成分が原子量３９のＫの場合、上記式より、多孔質炭素中のカリウムの含有量は、０．７質量％以上、より好ましくは１．１質量％以上、さらに好ましくは１．８質量％以上である。また、多孔質炭素中のＫの含有量は、５．０質量％以下、さらに好ましくは２．５質量％以下であることが望ましい。
【００５３】
本発明の多孔質炭素中に残存する原子量Ｍの金属成分の含有量は、例えば、被熱処理物の洗浄の回数や時間、酸の濃度などを調整することにより制御することができる。例えば、洗浄回数を増加させたり、あるいは、洗浄温度を高めるなどの手法によって、多孔質炭素中の金属の残存量を低くすることができる。逆に、洗浄時間を短くする、或いは、洗浄回数を低減するなどの手法によって、多孔質炭素中の金属の残存量を高くすることもできる。
【００５４】
本発明の多孔質炭素は、炭素質物質と原子量Ｍの金属成分を含有する金属化合物とを混合して、熱処理し、被熱処理物の洗浄条件を調整して、得られる多孔質炭素に金属成分（原子量Ｍ）を（０．７×Ｍ／３９）質量％以上残存させることを好ましい態様とするが、必要に応じて、賦活剤として使用する金属化合物以外の原子量Ｍの金属を、多孔質炭素中にドープする態様も考えられる。
【００５５】
本発明では、洗浄して得られた多孔質炭素を乾燥して、多孔質炭素中に含まれる酸および／又は水を除去することも好ましい態様である。さらに、賦活処理後の多孔質炭素には、新たな有機溶剤可溶分が含まれている場合がある。この有機溶剤可溶分は、例えば、炭素質物質にそもそも含有されていた成分が、賦活処理で多孔質化されたために、有機溶剤で抽出可能になった成分と考えられる。この有機溶剤可溶分は、有機溶剤を電解液とする電気二重層キャパシタの分極性電極に多孔質炭素を使用する場合には、電解液中に溶け出す可能性があるので、予め除いておくことが好ましい。ただし、電気二重層キャパシタの電解液として、硫酸などの水系のものを使用する場合には、賦活処理して得られた多孔質炭素から必ずしも有機溶剤可溶分を除去する必要はない。上記目的で多孔質炭素から有機溶剤可溶分を除去するための有機溶剤としては、電気二重層キャパシタに使用される電解液を使用することが好ましい。また、有機溶剤による抽出または洗浄をした多孔質炭素を真空乾燥することにより、多孔質炭素中に含まれる有機溶剤を除去することも好ましい態様である。
【００５６】
また、前記洗浄後や賦活処理後の多孔質炭素を不活性ガス雰囲気下で熱処理することも好ましい態様である。多孔質炭素の表面の官能基量や電気伝導度などを調整できるからである。前記洗浄後や賦活処理後の熱処理としては、賦活直後の多孔質炭素を不活性ガス雰囲気下で熱処理する態様；賦活直後の多孔質炭素を、酸および／または水で洗浄した後、不活性ガス雰囲気下で熱処理する態様；賦活直後の多孔質炭素を有機溶剤で洗浄した後、不活性ガス雰囲気下で熱処理する態様；賦活直後の多孔質炭素を酸および／または水で洗浄して、不活性ガス雰囲気下で熱処理を行った後、さらに有機溶剤で洗浄して、不活性ガス雰囲気下で熱処理を行う態様などを挙げることができる。前記不活性ガスとしては、例えば、アルゴン、窒素、ヘリウムなどを使用することができる。また、前記熱処理温度は、特に限定されないが、好ましくは４００℃以上１０００℃以下である。
【００５７】
本発明の多孔質炭素、或いは、本発明の製造方法により得られた多孔質炭素は、ＢＥＴ比表面積が３５０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは４００ｍ２／ｇ以上であって、１３００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは９００ｍ２／ｇ以下であることが望ましい。３５０ｍ２／ｇ未満では、比表面積が小さすぎて静電容量が低下し、１３００ｍ２／ｇ超では、かさ密度が低下して体積当たりの静電容量が低下するからである。
【００５８】
本発明の多孔質炭素、或いは、本発明の製造方法により得られた多孔質炭素は、静電容量、特に比表面積当たりの静電容量が大きいので、電気二重層キャパシタ用多孔質炭素として好適に使用でき、かかる多孔質炭素を含有することを特徴とする電気二重層キャパシタ用多孔質炭素も本発明の好ましい態様である。本発明の電気二重層キャパシタ用多孔質炭素は、静電容量が許容できる範囲で、上述した多孔質炭素に加えて他の多孔質炭素を含有することができる。前記他の多孔質炭素としては、例えば、やしがら活性炭、石炭系活性炭などがある。
【００５９】
また、本発明の多孔質炭素、或いは、本発明の製造方法により得られた多孔質炭素を分極性電極体として使用する電気二重層キャパシタも本発明の好ましい態様である。以下、本発明の電気二重層キャパシタについて説明する。本発明の電気二重層キャパシタは、本発明の多孔質炭素を分極性電極体として使用するものであれば、特に限定されない。
【００６０】
本発明の電気二重層キャパシタは、例えば、本発明の多孔質炭素を使用した分極性電極体を、セパレータを介して正極および負極として配置し（いずれの分極性電極体が正極または負極となっても良い）、前記正極および負極を電解液で浸すように構成される。このような構成の電気二重層キャパシタでは、例えば、前記電解液と電極との界面に電荷が蓄えられる。
【００６１】
前記多孔質炭素を使用した分極性電極体は、公知の方法により作製することができる。例えば、前記多孔質炭素を水或いは有機溶剤に分散させて得たスラリーを集電体に塗布した後、プレスして乾燥することにより得られる。また、必要に応じて、バインダーを使用してもよい。前記バインダーとしては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／フッ化ビニリデン共重合体などのフッ素系高分子化合物や、カルボキシメチルセルロース、スチレン−ブタジエンゴムやアクリロニトリル−ブタジエンゴム、石油ピッチ、フェノール樹脂等を使用することができる。前記バインダーの使用量は特に限定されるものではないが、多孔質炭素１００質量部に対して１質量部以上、１５質量部以下使用することが好ましい。
【００６２】
また、前記分極性電極体は、上記多孔質炭素、バインダーの他に、導電剤を含有してもよい。前記導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラックなどを使用できる。
【００６３】
本発明の電気二重層キャパシタで使用できる電解液は、特に限定されないが、電気二重層キャパシタ用の公知の電解液を使用することができ、例えば、水系電解液、非水系（有機系）電解液、常温溶融塩などを挙げることができる。前記水系電解液としては、例えば、硫酸水溶液、水酸化カリウム水溶液などを使用できる。前記非水系（有機系）電解液としては、例えば、プロピレンカーボネートなどの有機溶剤に過塩素酸の４級アンモニウム塩を溶解した電解液、４級アンモニウムのＢＦ４塩やＰＦ６塩を溶解した電解液、４級ホスホニウム塩を溶解した電解液などを使用することができる。これらのなかでも、本発明の電気二重層キャパシタとして好ましい態様は、非水電解液系電気二重層キャパシタ、水系電解液系電気二重層キャパシタであり、より好ましくは硫酸系電解液系電気二重層キャパシタである。
【００６４】
前記電気二重層キャパシタに使用されるセパレータも特に限定されないが、例えば、ガラス繊維、又は、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンを主成分とした不織布、クロス、微孔フィルムなどを使用できる。
【００６５】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更、実施の態様は、いずれも本発明の範囲内に含まれる。
【００６６】
［Ｘ線回折測定方法］
Ｐｈｉｌｉｐｓ社製の装置ＰＷ１７００、線源：ＣｕＫα、出力：４０ｋＶ３０ｍＡ、操作軸：θ／２θ、測定モード：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ、測定範囲：２θ＝３°〜９０°、取り込み幅：０．０５、走査速度：３．０°／ｍｉｎ．
［ラマンスペクトル］
日本分光社製ＮＲ１８００の装置を使用して、フォトメトリックス社製ＣＣＤ（５１２チャンネル）で検出した。条件は、励起波長：５１４５Å、励起出力：５ｍＷ以下、スリット幅：４００μｍ、ピーク強度：ＯＭＮＩＣソフトを用いてスムージング（１１点補正）後、１７３０〜１１６５ｃｍ−１  の範囲で直線ベースラインを引き、ピークトップまでの高さをピーク強度とした。Ｇバンドピークの半値幅は、ベースラインからピークまでの半分の高さにおけるピークの幅を使用した。
【００６７】
［硫酸系電解液を使用する場合の多孔質炭素の静電容量の測定方法］
得られた多孔質炭素について、以下の方法により電気二重層キャパシタの静電容量を測定した。まず、所定量（７ｇ）の多孔質炭素に３８質量％硫酸電解液を加えてペースト状になるまで混合し（添加量：多孔質炭素の質量の約１．０〜約１．２倍量）、それを３ｍｍ厚のゴム板に４０ｍｍ×４０ｍｍの孔を空け、底側の片側に集電極となる炭素板を張り付けた凹状の型枠の中に入れた。同じ物をもうひとつ作り、セパレータとなるろ紙を介して一対の多孔質炭素が向かい合う形で張り合わせ、電気二重層キャパシタの分極性電極とした。次に、両方の集電極にアドバンテスト社製ＴＲ−６１４３型充放電装置を用いて充電し、電圧が１Ｖに到達した後１時間保持してから１００ｍＡで定電流放電した。縦軸を電圧、横軸を時間にした充放電曲線を作り、放電時電圧０．４Ｖと０．２Ｖとの間の勾配の逆数から静電容量を求めた。
【００６８】
［多孔質炭素中のアルカリ金属含有量の測定方法］
得られた多孔質炭素１ｇに対して、濃度約９７％の硫酸を１０ｃｃ加え、さらに濃度約６０％の硝酸を５ｃｃ加えて、ホットプレートで加熱し、多孔質炭素を分解した。上記条件で多孔質炭素が分解しない場合には、多孔質炭素が分解するまで、さらに硝酸を５ｃｃづつ加えた。分解後、分解された多孔質炭素をろ過して、脱イオン水で洗浄し、ろ液に溶け出した金属成分を原子吸光分析法により定量した。
【００６９】
［ＢＥＴ比表面積］
炭素質物質、及び、多孔質炭素のＢＥＴ比表面積は、マイクロメリティックス社製ＡＳＡＰ−２４００窒素吸着装置を用いて測った。
【００７０】
［実施例１］
炭素含有化合物としてトルエンを、３００Ｔｏｒｒ以下の減圧条件下で不完全燃焼させてスス状物質を得た。得られたスス状物質からトルエンを用いて、有機溶媒可溶分を除去した。続いて、有機溶媒可溶分を除去した炭素質物質に、無水基準で［ＫＯＨ／炭素質物質］質量比が０．５となるよう水酸化カリウム（岸田化学社製試薬特級、含水率１５％）を水溶液の状態で加えて混合し、窒素雰囲気下で８００℃まで加熱した後、常温まで放冷した。得られた被熱処理物を、約３０質量倍の６０℃の脱イオン水で３回洗浄（合計：約３０分×３回）した後、ろ過して被熱処理物を取り出した。
【００７１】
次いで、被熱処理物（賦活物）１質量部に対して、６０℃の濃度５質量％の希塩酸２５質量部を加えて３０分撹拌しながら洗浄し、多孔質炭素を分離し、更に脱イオン水を加えて洗浄し、ろ過して多孔質炭素を分離して乾燥した。
【００７２】
最終的に得られた多孔質炭素中のカリウム含有量は２．０質量％であり、ＢＥＴ比表面積は４７５ｍ２／ｇであった。また、多孔質炭素の静電容量を測定した結果、多孔質炭素の質量当たりの静電容量は１２５Ｆ／ｇであった。電極密度（０．７７ｇ／ｍｌ）を用いて求めた体積当たりの静電容量は９６Ｆ／ｍｌであった。
【００７３】
尚、前記スス状物質から有機溶媒可溶分を除去した炭素質物質のＢＥＴ比表面積は、１４０ｍ２／ｇであり、実質的に静電容量は測定できなかった。
【００７４】
［実施例２］
希塩酸による洗浄を２回繰返した以外は、実施例１と同様にして多孔質炭素を製造した。得られた多孔質炭素のＢＥＴ比表面積は４９５ｍ２／ｇであり、多孔質炭素中のカリウム含有量は１．４質量％、官能基量は１．０ｍｅｑ／ｇであった。また、多孔質炭素の静電容量を測定した結果、多孔質炭素の質量当たりの静電容量は１０１Ｆ／ｇであった。電極密度（０．８０ｇ／ｍｌ）を用いて求めた体積当たりの静電容量は８０Ｆ／ｍｌであった。
【００７５】
［実施例３］
実施例２で得られた多孔質炭素を、窒素雰囲気下６００℃で熱処理を行った後、さらに１時間水で煮沸洗浄した。得られた多孔質炭素のＢＥＴ比表面積は５００ｍ２／ｇであり、多孔質炭素中のカリウム含有量は０．８質量％であった。また、多孔質炭素の静電容量を測定した結果、多孔質炭素の質量当たりの静電容量は１００Ｆ／ｇであった。電極密度（０．７６ｇ／ｍｌ）を用いて求めた体積当たりの静電容量は７６Ｆ／ｍｌであった。
【００７６】
［実施例４］
無水基準で［ＫＯＨ／炭素質物質］質量比を２．０とした以外は実施例１と同様にして多孔質炭素を製造した。最終的に得られた多孔質炭素中のカリウム含有量は１．２質量％であり、ＢＥＴ比表面積は６５０ｍ２／ｇであった。また、多孔質炭素の静電容量を測定した結果、多孔質炭素の質量当たりの静電容量は１１１Ｆ／ｇであった。電極密度（０．７３ｇ／ｍｌ）を用いて求めた体積当たりの静電容量は８１Ｆ／ｍｌであった。
【００７７】
［実施例５］
希塩酸による洗浄を２回繰返した以外は、実施例４と同様にして多孔質炭素を製造した。得られた多孔質炭素のＢＥＴ比表面積は６９０ｍ２／ｇであり、多孔質炭素中のカリウム含有量は０．７質量％であった。また、多孔質炭素の静電容量を測定した結果、多孔質炭素の質量当たりの静電容量は９５Ｆ／ｇであった。電極密度（０．６８ｇ／ｍｌ）を用いて求めた体積当たりの静電容量は６５Ｆ／ｍｌであった。
【００７８】
［実施例６］
実施例１で得られた被熱処理物（賦活物）を、約３０質量倍の６０℃の脱イオン水で３回洗浄（合計：約３０分×３回）した後、ろ過して被熱処理物を取り出した。次いで、被熱処理物２０質量部に対して、濃度２質量％の希塩酸約４００ｍｌを加えて３０分煮沸させながら洗浄し、多孔質炭素を分離し、更に脱イオン水を加えてｐＨが４〜５になるまで洗浄し、ろ過して多孔質炭素を分離して乾燥した。
【００７９】
最終的に得られた多孔質炭素中のカリウム含有量は２．２質量％であり、ＢＥＴ比表面積は４８０ｍ２／ｇであった。また、多孔質炭素の静電容量を測定した結果、多孔質炭素の質量当たりの静電容量は１１７Ｆ／ｇであった。電極密度（０．７５ｇ／ｍｌ）を用いて求めた体積当たりの静電容量は８８Ｆ／ｍｌであった。
【００８０】
［実施例７］
実施例１で得られた被熱処理物（賦活物）を、約３０質量倍の６０℃の脱イオン水で３回洗浄（合計：約３０分×３回）した後、ろ過して被熱処理物を取り出した。次いで、被熱処理物２０質量部に対して、濃度１０質量％の希塩酸約４００ｍｌを加えて３０分煮沸させながら洗浄し、多孔質炭素を分離し、更に脱イオン水を加えてｐＨが４〜５になるまで洗浄し、ろ過して多孔質炭素を分離して乾燥した。
【００８１】
最終的に得られた多孔質炭素中のカリウム含有量は１．８質量％であり、ＢＥＴ比表面積は４９０ｍ２／ｇであった。また、多孔質炭素の静電容量を測定した結果、多孔質炭素の質量当たりの静電容量は１２８Ｆ／ｇであった。電極密度（０．７７ｇ／ｍｌ）を用いて求めた体積当たりの静電容量は９８Ｆ／ｍｌであった。
【００８２】
［実施例８］
実施例１で得られた被熱処理物（賦活物）を、約３０質量倍の６０℃の脱イオン水で３回洗浄（合計：約３０分×３回）した後、ろ過して多孔質炭素を分離して乾燥した。最終的に得られた多孔質炭素中のカリウム含有量は４．８質量％であり、ＢＥＴ比表面積は４２５ｍ２／ｇであった。また、多孔質炭素の静電容量を測定した結果、多孔質炭素の質量当たりの静電容量は１１６Ｆ／ｇであった。電極密度（０．８３ｇ／ｍｌ）を用いて求めた体積当たりの静電容量は９６Ｆ／ｍｌであった。
［参考例１］
紙基材フェノール樹脂積層板を粉砕して窒素雰囲気下で炭化処理した炭素質物質に、無水基準で［ＫＯＨ／炭素質物質］質量比が２．０となるよう水酸化カリウム（岸田化学社製試薬特級、含水率１５％）を加えて混合し、窒素雰囲気下で８００℃まで加熱した後、常温まで放冷した。得られた被熱処理物（賦活物）に希塩酸を加えて煮沸し、ろ過して多孔質炭素を分離し、更に脱イオン水を加えて煮沸し、ろ過して多孔質炭素を分離して乾燥した。
【００８３】
得られた多孔質炭素のＢＥＴ比表面積は１８１０ｍ２／ｇ、官能基量は０．４ｍｅｑ／ｇ、質量当たりの静電容量は７９Ｆ／ｇであった。電極密度（０．５３ｇ／ｍｌ）から算出した体積当たりの静電容量は４２Ｆ／ｍｌであった。
［参考例２］
紙基材フェノール樹脂積層板を粉砕して窒素雰囲気下で炭化処理した炭素質物質に、無水基準で［ＫＯＨ／炭素質物質］質量比が２．２となるよう水酸化カリウム（岸田化学社製試薬特級、含水率１５％）を加えて混合し、窒素雰囲気下で８００℃まで加熱した後、常温まで放冷した。得られた被熱処理物（賦活物）に希塩酸を加えて煮沸し、ろ過して多孔質炭素を分離し、更に脱イオン水を加えて煮沸し、ろ過して多孔質炭素を分離して乾燥した。
【００８４】
得られた多孔質炭素のＢＥＴ比表面積は２０５０ｍ２／ｇであり、質量当たりの静電容量は８７Ｆ／ｇであった。電極密度（０．４８ｇ／ｍｌ）から求めた体積当たりの静電容量は４２Ｆ／ｍｌであった。
【００８５】
実施例１〜８および参考例１〜２で得られた多孔質炭素の性状を表１にまとめた。
【００８６】
【表１】
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表１から明らかなように、実施例１〜８の多孔質炭素はいずれも、単位比表面積当たり、体積当たり、重量当たりの静電容量が極めて高いことが分かる。
【００８７】
多孔質炭素中のカリウム含有量が、それぞれ０．８質量％、０．７質量％である実施例３および５の単位体積当たりの静電容量は６５〜７６Ｆ／ｇであり、参考例１および２の単位体積当たりの静電容量の４２Ｆ／ｇに比べても格段に高いことがわかる。また、実施例１〜３は、多孔質炭素中のカリウム含有量を２．０質量％から０．８質量％に変化させた場合であり、多孔質炭素中のカリウム含有量が高くなるにつれて、静電容量が高くなることが分かる。特に、カリウム含有量が２．０質量％である実施例１の多孔質炭素は、静電容量が極めて高くなっていることが分かる。さらに、実施例３のように比較的厳しい洗浄条件によっても、多孔質炭素中のカリウムの含有量が０．８％程度であることから、本発明において、多孔質炭素中のカリウムは、多孔質炭素中に保持されて除去されにくい状態で存在しているものと考えられる。
【００８８】
また、表１の結果より、ＢＥＴ比表面積が１３００ｍ２／ｇ以下、好ましくは９００ｍ２／ｇ以下であって、原子量Ｍの金属成分の含有量が（０．７×Ｍ／３９）質量％以上である多孔質炭素も新規なものと考えられ、かかる多孔質炭素も本発明の好ましい態様である。このような多孔質炭素を使用して電気二重層キャパシタを作製すれば、静電容量が格別に高い電気二重層キャパシタが得られる。前記ＢＥＴ比表面積は、３５０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、より好ましくは４００ｍ２／ｇ以上である。また、前記多孔質炭素は、硫酸系電解液を用いて測定したときの単位ＢＥＴ比表面積当たりの静電容量が０．１Ｆ／ｍ２以上であることが好ましく、さらに好ましくは、０．１５Ｆ／ｍ２以上である。単位ＢＥＴ比表面積当たりの静電容量の上限は、特に限定されるものではないが、本発明によれば、０．７Ｆ／ｍ２程度、より具体的には、０．５Ｆ／ｍ２程度の多孔質炭素を作製できるものと考えられる。
【００８９】
前記多孔質炭素中の金属成分（原子量Ｍ）の含有量は、上述したのと同様に、より好ましくは（１．１×Ｍ／３９）質量％以上、さらに好ましくは（１．８×Ｍ／３９）質量％以上である。また、多孔質炭素中の原子量Ｍの金属成分の含有量の上限も同様に、（５．０×Ｍ／３９）質量％、さらに好ましくは、（２．５×Ｍ／３９）質量％であることが望ましい。前記多孔質炭素に含有される原子量Ｍの金属としては、例えば、Ｌｉ（原子量７）、Ｋ（原子量３９）、Ｎａ（原子量２３）などのアルカリ金属、遷移金属等が挙げられる。多孔質炭素中に含有される金属成分が原子量３９のＫの場合、上記式より、多孔質炭素中のカリウムの含有量は、０．７質量％以上、より好ましくは１．１質量％以上、さらに好ましくは１．８質量％以上である。また、多孔質炭素中のＫの含有量は、５．０質量％以下、さらに好ましくは２．５質量％以下であることが望ましい。
【００９０】
【発明の効果】
本発明の多孔質炭素は、比表面積が１３００ｍ２／ｇ以下、更に９００ｍ２／ｇ以下であっても、重量当たりの静電容量が従来知られている値より飛躍的に大きく、また、電極密度も大きい傾向にあるため、体積当たりの静電容量が飛躍的に大きいという特徴を有する。特に、比表面積が従来より小さいにもかかわらず、静電容量が飛躍的に大きいことは特筆すべきことである。また、体積当たりの静電容量が大きいということは、本発明の多孔質炭素を電気二重層キャパシタに使用すれば、小型化が可能となる。