(57)【要約】【課題】静電容量が大きく且つ内部抵抗の小さい電気二重層キャパシタ及びその分極性材料に用いる炭素材料を提供すること。【解決手段】本発明の炭素材料は、電気二重層キャパシタ１の電極材料として使用する炭素材料２１であって、硫黄含量が０．２重量％以下であるか、或いは、１１０面についてＸ線回折法によって測定した回折線の半価幅β（ラジアン）と、その回折角θと、それに使用したＸ線の波長λと、定数Ｋ＝１．８４とを用いて、等式：Ｌa＝Ｋλ／βｃｏｓθから算出される結晶子の大きさＬaが１ｎｍ乃至３ｎｍの範囲内にある。【選択図】      図１
2005235918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気二重層キャパシタの電極材料として使用する炭素材料であって、硫黄含量が０．２重量％以下であることを特徴とする炭素材料。
【請求項２】
Ｘ線回折法によって得られる１１０面についての回折線の半価幅β（ラジアン）及び回折角θと、それに使用したＸ線の波長λ（ｎｍ）と、定数Ｋ＝１．８４とを用いて、等式：Ｌa＝Ｋλ／βｃｏｓθから算出される結晶子の大きさＬaが１ｎｍ乃至３ｎｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の炭素材料。
【請求項３】
電気二重層キャパシタの電極材料として使用する炭素材料であって、１１０面についてＸ線回折法によって測定した回折線の半価幅β（ラジアン）と、その回折角θと、それに使用したＸ線の波長λと、定数Ｋ＝１．８４とを用いて、等式：Ｌa＝Ｋλ／βｃｏｓθから算出される結晶子の大きさＬaが１ｎｍ乃至３ｎｍの範囲内にあることを特徴とする炭素材料。
【請求項４】
比表面積が５００ｍ2／ｇ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の炭素材料。
【請求項５】
００２面の格子面間隔が０．３５５ｎｍ乃至０．３８５ｎｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の炭素材料。
【請求項６】
前記炭素材料の原料は、石油或いは石炭系コークス類であり且つ硫黄含量が０．５重量％以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の炭素材料。
【請求項７】
互いに対向した一対の分極性電極と、それらの間に介在した非水電解質溶液とを具備し、前記一対の分極性電極の少なくとも一方は請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の炭素材料を含有したことを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層キャパシタ用炭素材料及びこれを分極性電極に用いた電気二重層キャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタは、一対の分極性電極を向かい合わせに配置し、それらの間に非水電解質溶液を介在させた構造を有している。電気二重層キャパシタは、エネルギーデバイスとして利用されており、充電時間が短い、放電が速く瞬時に大きなエネルギーを取り出すことができる、サイクル寿命が長い、環境にやさしい、メンテナンスフリーであるなどの特徴を有している。
【０００３】
この電気二重層キャパシタでは、分極性電極と電解液との界面に形成される界面電気二重層へのイオンの吸着・脱着現象を利用してエネルギーの出し入れを行う。そのため、静電容量の観点では、分極性電極の単位重量当りの表面積が大きいことが有利であると考えられている。
【０００４】
このような理由から、従来、分極性電極の材料としては、賦活処理の条件を最適化することにより比表面積を大きくした活性炭，例えばＢＥＴ吸着等温式を利用して得られる比表面積（以下、単に比表面積という）が１０００ｍ2／ｇ以上の活性炭，を使用していた。しかしながら、活性炭の比表面積を増大させることにより実現され得る静電容量は、限界に達しつつある。
【０００５】
より高い静電容量を実現すべく、分極性電極の材料として、００２面の格子面間隔をコントロールした炭素材料を使用することが提案されている。
【０００６】
例えば、以下の特許文献１には、分極性電極の材料として、黒鉛類似の微結晶炭素を有し、００２面の格子面間隔が０．３６０ｎｍ乃至０．３８０ｎｍである非多孔性炭素を使用することが記載されている。この非多孔性炭素は、比表面積が２７０ｍ2／ｇ以下と小さいにも拘らず、電気二重層キャパシタの電極材料として用いた場合に比較的高い静電容量を実現可能とする。なお、引用文献１には、この炭素材料を使用した場合に高い静電容量が得られる理由に関連して、微結晶炭素の層間に電解質イオンが溶媒を伴ってインターカレートすることが記載されている。
【０００７】
このように、分極性電極の材料として、００２面の格子面間隔を広げた炭素材料を使用すると、比較的高い静電容量を実現することができる。しかしながら、電気二重層キャパシタには、さらに大きな静電容量が要求されている。また、本発明者らは、分極性電極の材料として００２面の格子面間隔を広げた炭素材料を使用した電気二重層キャパシタは、活性炭を使用した通常の電気二重層キャパシタと比較して、内部抵抗が高いことを見出している。
【特許文献１】特開２００２−２５８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、静電容量が大きく且つ内部抵抗の小さい電気二重層キャパシタ及びその分極性材料に用いる炭素材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１側面によると、電気二重層キャパシタの電極材料として使用する炭素材料であって、硫黄含量が０．２重量％以下であることを特徴とする炭素材料が提供される。
【００１０】
本発明の第２側面によると、電気二重層キャパシタの電極材料として使用する炭素材料であって、１１０面についてＸ線回折法によって測定した回折線の半価幅β（ラジアン）と、その回折角θと、それに使用したＸ線の波長λと、定数Ｋ＝１．８４とを用いて、等式：Ｌa＝Ｋλ／βｃｏｓθから算出される結晶子の大きさＬaが１ｎｍ乃至３ｎｍの範囲内にあることを特徴とする炭素材料が提供される。
【００１１】
本発明の第３側面によると、互いに対向した一対の分極性電極と、それらの間に介在した非水電解質溶液とを具備し、前記一対の分極性電極の少なくとも一方は第１側面または第２側面に係る炭素材料を含有したことを特徴とする電気二重層キャパシタが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、静電容量が大きく且つ内部抵抗の小さい電気二重層キャパシタ及びその分極性材料に用いる炭素材料が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様または類似する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明の一態様に係る電気二重層キャパシタを概略的に示す断面図である。  
この電気二重層キャパシタ１は、互いに対向した一対の分極性電極２ａ，２ｂを含んでいる。分極性電極２ａ，２ｂ間には、セパレータ３が介在している。分極性電極２ａ，２ｂの外面には、それぞれ、集電体４ａ，４ｂが設けられている。これら分極性電極２ａ，２ｂ、セパレータ３、及び集電体４ａ，４ｂは、非水電解質溶液５とともに、図示しない容器内に封入されている。
【００１５】
この電気二重層キャパシタ１には、さらに、充放電に利用するための一対の外部取出電極（図示せず）が設けられている。これら外部取出電極の一端はそれぞれ集電体４ａ及び４ｂに接続されており、他端は容器の外側に位置している。
【００１６】
分極性電極２ａ，２ｂは、電極材料として粉体状の炭素材料２１を含有している。分極性電極２ａ，２ｂは、これら炭素材料２１を凝集させてなる多孔質体であり、非水電解質溶液５を含浸している。分極性電極２ａ，２ｂの少なくとも一方，典型的にはそれらの双方，の炭素材料２１としては、例えば、以下の方法により製造したものを使用することができる。
【００１７】
まず、原料として、硫黄含量ＣSが０．５重量％未満の石油または石炭系コークスを準備する。なお、従来から、電気二重層キャパシタの電極材料の製造では、硫黄含量ＣSが０．５重量％よりも遥かに高いコークスやピッチを使用している。したがって、従来と同様に比較的高い濃度で硫黄を含有している石油または石炭系コークスを使用する場合は、例えば、水素化処理を施して脱硫することにより、石油または石炭系コークスの硫黄含量ＣSを０．５重量％未満にまで減少させる。或いは、比較的高価ではあるが、硫黄含量ＣSが０．５重量％未満の石油または石炭系コークスを購入し、これを炭素材料の原料として使用する。
【００１８】
この硫黄含量ＣSは、例えば、以下の方法により測定することができる。  
まず、試料を燃焼させて酸化ガスを発生させ、この酸化ガスの一定量を採取する。次に、採取した酸化ガス中の酸化硫黄ガスを澱粉水溶液に吸収させる。次いで、この水溶液に所定量のヨウ化カリウムを添加し、その吸光度を測定する。この吸光度を、検量線に参照することにより、試料中の硫黄含量ＣSを求める。なお、この検量線は、例えば、高純度のグラファイトと硫黄とを混合して硫黄濃度が互いに異なる複数の混合物を調製し、これら混合物を試料として用いること以外は先と同様の測定を行うことにより得る。
【００１９】
次いで、硫黄含量ＣSが０．５重量％未満の石油または石炭系コークスを不活性雰囲気中で炭化処理する。この炭化処理は、これにより得られる生成物が以下の物理的性質を有するように実施する。  
ｄ002＝０．３４ｎｍ〜０．３５ｎｍ
Ｌa＝０．５ｎｍ〜３．０ｎｍ
Ｌc＝１．０ｎｍ〜３．０ｎｍ
ここで、ｄ002は００２面の格子面間隔を示している。この格子面間隔ｄ002は、例えば、Ｘ線回折法を利用して測定することができる。
【００２０】
また、Ｌa及びＬcは、それぞれ、結晶子の大きさ及び厚さを示している。結晶子の大きさＬaは、Ｘ線回折法によって得られる１１０面についての回折線の半価幅β（ラジアン）及び回折角θと、それに使用したＸ線の波長λ（ｎｍ）と、定数Ｋ＝１．８４とを用いて、等式：Ｌa＝Ｋλ／βｃｏｓθから算出される。他方、結晶子の厚さＬcは、Ｘ線回折法によって得られる００２面についての回折線の半価幅β（ラジアン）及び回折角θと、それに使用したＸ線の波長λ（ｎｍ）と、定数Ｋ＝０．９とを用いて、等式：Ｌc＝Ｋλ／βｃｏｓθから算出される。
【００２１】
炭化処理により得られる生成物の物理的性質，すなわち００２面の格子面間隔ｄ002並びに結晶子の大きさＬa及び厚さＬc，は、原料の物理的及び化学的性質と炭化処理の条件とに応じて変化する。典型的には、この炭化処理の温度は６００℃乃至９００℃の範囲内とし、時間は０．５時間乃至４時間の範囲内とする。
【００２２】
次に、炭化処理後の材料に、例えば水酸化カリウムなどの苛性アルカリを用いた賦活処理を施す。次いで、この材料に、例えば加圧濾過洗浄等を施すことにより、余分なアルカリ成分などを除去する。この洗浄は、炭素材料中のアルカリ成分が１００００ｐｐｍ以下になるまで行う。その後、必要に応じ、先の材料に、水素化処理などの表面処理を施す。さらに、この材料を、例えば平均粒径が１μｍ乃至５０μｍ程度となるように粉砕する。以上のようにして、分極性電極２ａ，２ｂに使用する炭素材料２１が得られる。
【００２３】
上記の賦活処理から粉砕までの工程は、最終製品が以下の物理的性質を有するように実施する。なお、ＳＳＡは、ＢＥＴ吸着等温式を利用して得られる比表面積を示している。
【００２４】
ＳＳＡ≦５００ｍ2／ｇ
ｄ002＝０．３５５ｎｍ〜０．３８５ｎｍ
Ｌa＝１．０ｎｍ〜３．０ｎｍ
Ｌc＝１．０ｎｍ〜２．０ｎｍ
ＣS≦０．２重量％
最終製品の物理的及び化学的性質，すなわち、比表面積ＳＳＡ、００２面の格子面間隔ｄ002、結晶子の大きさＬa及び厚さＬc、並びに硫黄含量ＣS，は、炭化処理後の材料の物理的及び化学的性質、賦活処理の条件、必要に応じて行う表面処理の条件などに応じて変化する。賦活処理については、典型的には、苛性アルカリ添加量は炭化処理後の材料に対して１．５倍乃至２．５倍（重量比）の範囲内とし、不活性雰囲気中で行う熱処理の温度は７００℃乃至９００℃の範囲内とし、時間は１時間乃至１０時間の範囲内とする。
【００２５】
分極性電極２ａ，２ｂは、この炭素材料２１に加え、例えばカーボンブラックなどの導電性補助剤や、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの結着剤をさらに含有することができる。
【００２６】
セパレータ３は、イオン透過性の誘電体からなり、分極性電極２ａ，２ｂ間の短絡を防止する。セパレータ３としては、例えば、ポリプロピレン及びポリエチレンなどからなる微多孔質セパレータなどを使用することができる。
【００２７】
集電体４ａ，４ｂの材料としては、例えば、アルミニウムなどの金属や合金を使用することができる。
【００２８】
非水電解質溶液５は、電解質と有機溶媒とを含有した非プロトン溶液である。この電解質としては、例えば、電離することにより、テトラアルキルアンモニウムイオンなどのカチオンと、テトラフルオロ硼酸イオンやヘキサフルオロ燐酸イオンや過塩素酸イオンなどのアニオンとを生じるものを使用することができる。テトラアルキルアンモニウムイオンとしては、例えば、Ｍｅ4Ｎ+、ＥｔnＭｅ4-nＮ+、Ｅｔ4Ｎ+、ｎ−Ｂｕ4Ｎ+などを挙げることができる。なお、ここで、「Ｍｅ」はメチル基を示し、「Ｅｔ」はエチル基を示し、「Ｂｕ」はブチル基を示している。
【００２９】
非水電解質溶液５の有機溶媒としては、例えば、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、γ−ブチルラクトン、アセトニトリル、それらの混合物などを使用することができる。この有機溶媒には、例えば、プロピオニトリル、炭酸エチレン、ジメチルスルホキシド、ニトロメタン、それらの混合物などをさらに添加することができる。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００３１】
（実施例１）
本例では、以下の方法により図１の電気二重層キャパシタ１を作成した。  
まず、硫黄含量ＣSが０．４重量％の市販の石油系コークスに炭化処理を施し、その後、これを粉砕することにより平均粒径を約１００μｍに調整した。具体的には、この石油系コークス粉末に対し、Ｎ2気流中、７５０℃で１時間の熱処理を行った。これにより、上記コークスの硫黄含量ＣSを０．２５重量％にまで減少させた。
【００３２】
この炭化処理により得られた生成物について各種測定を実施したところ、以下の結果が得られた。
【００３３】
ｄ002＝０．３４２ｎｍ
Ｌa＝１．４０ｎｍ
Ｌc＝２．３３ｎｍ
ＣS＝０．２５重量％
次いで、炭化処理後の材料を賦活処理に供した。具体的には、炭化処理後の材料に、重量比で２倍の水酸化カリウムを添加し、この混合物を、不活性雰囲気中、８００℃で８時間の熱処理に供した。
【００３４】
次に、この材料に加圧濾過機等による洗浄を施し、余分なアルカリ成分を除去した。この洗浄は、炭素材料中のアルカリ成分が１００００ｐｐｍ以下になるまで行った。
【００３５】
その後、先の材料に、水素化処理を施した。具体的には、この石油系コークス粉末に対し、水素気流中、７００℃で４時間の熱処理を行った。
【００３６】
さらに、この材料を、平均粒径が１２μｍ程度となるように粉砕した。以上のようにして、分極性電極２ａ，２ｂに使用する炭素材料２１を得た。
【００３７】
このようにして得られた炭素材料２１について各種測定を実施したところ、以下の結果が得られた。
【００３８】
ＳＳＡ＝１５０ｍ2／ｇ
ｄ002＝０．３５７ｎｍ
Ｌa＝２．３９ｎｍ
Ｌc＝１．２３ｎｍ
ＣS＝０．０８重量％
次に、上記の炭素材料２１を８０重量部と、カーボンブラック１０重量部と、１０重量部のＰＴＦＥを含有したＰＴＦＥ溶液とを十分に混練した。次いで、この混合物を圧延して厚さ０．１ｍｍのシート状とし、面積が２ｃｍ2の円形形状に切り出した。
【００３９】
その後、このようにして得られた分極性電極２ａ，２ｂに、非水電解質溶液５として、１ｍｏｌ／Ｌの濃度でＥｔ4Ｎ・ＢＦ4を含有したプロピレンカーボネート溶液を含浸させた。この非水電解質溶液５は、微多孔質セパレータ３にも包含させた。
【００４０】
続いて、アルミニウムからなる集電体４ａ、分極性電極２ａ、セパレータ３、分極性電極２ｂ、アルミニウムからなる集電体４ｂを順次積層し、この積層体を図示しない容器内に封入した。以上のようにして、コイン型の電気二重層キャパシタ１を完成した。
【００４１】
（実施例２）
本例では、以下の方法により図１の電気二重層キャパシタ１を作成した。  
まず、硫黄含量ＣSが０．４重量％の市販の石油系コークスに炭化処理を施し、その後、粉砕することにより平均粒径を約１００μｍに調整した。具体的には、この石油系コークス粉末に対し、水素気流中、７５０℃で２時間の熱処理を行った。これにより、上記コークスの硫黄含量ＣSを０．１２重量％にまで減少させた。
【００４２】
この炭化処理により得られた生成物について各種測定を実施したところ、以下の結果が得られた。
【００４３】
ｄ002＝０．３４０ｎｍ
Ｌa＝１．４１ｎｍ
Ｌc＝２．６１ｎｍ
ＣS＝０．１２重量％
次いで、炭化処理後の材料を賦活処理に供した。具体的には、炭化処理後の材料に、重量比で２倍の水酸化カリウムを添加し、この混合物を、不活性雰囲気中、８００℃で４時間の熱処理に供した。
【００４４】
次に、この材料に加圧濾過機等による洗浄を施し、余分なアルカリ成分を除去した。この洗浄は、炭素材料中のアルカリ成分が１００００ｐｐｍ以下になるまで行った。
【００４５】
その後、先の材料に、水素化処理を施した。具体的には、この石油系コークス粉末に対し、水素気流中、７００℃で４時間の熱処理を行った。
【００４６】
さらに、この材料を、平均粒径が１２μｍ程度となるように粉砕した。以上のようにして、分極性電極２ａ，２ｂに使用する炭素材料２１を得た。
【００４７】
このようにして得られた炭素材料２１について各種測定を実施したところ、以下の結果が得られた。
【００４８】
ＳＳＡ＝８０ｍ2／ｇ
ｄ002＝０．３５９ｎｍ
Ｌa＝１．７９ｎｍ
Ｌc＝１．１２ｎｍ
ＣS＝０．０２重量％
その後、この炭素材料２１を用いたこと以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により、電気二重層キャパシタ１を完成した。
【００４９】
（比較例１）
本例では、以下の方法により電気二重層キャパシタを作成した。  
まず、硫黄含量ＣSが１．０５重量％の市販の石油系コークスに炭化処理を施し、その後、これを粉砕して平均粒径を約１００μｍに調整した。具体的には、石油系コークス粉末を、窒素気流中、７５０℃で１時間の炭化処理に供した。この炭化処理により得られた生成物について各種測定を実施したところ、以下の結果が得られた。
【００５０】
ｄ002＝０．３４４ｎｍ
Ｌa＝１．２８ｎｍ
Ｌc＝１．６３ｎｍ
ＣS＝１．０１重量％
次いで、炭化処理後の材料を賦活処理に供した。具体的には、炭化処理後の材料に、重量比で２倍の水酸化カリウムを添加し、この混合物を、不活性雰囲気中、８００℃で６時間の熱処理に供した。
【００５１】
次に、この材料に加圧濾過機等を用いた洗浄を施し、余分なアルカリ成分を除去した。この洗浄は、炭素材料中のアルカリ成分が１００００ｐｐｍ以下になるまで行った。
【００５２】
その後、先の材料に、水素化処理を施した。具体的には、この石油系コークス粉末に対し、水素気流中、７００℃で４時間の熱処理を行った。
【００５３】
さらに、この材料を、平均粒径が１２μｍ程度となるように粉砕した。以上のようにして、分極性電極に使用する炭素材料を得た。
【００５４】
このようにして得られた炭素材料について各種測定を実施したところ、以下の結果が得られた。
【００５５】
ＳＳＡ＝２０ｍ2／ｇ
ｄ002＝０．３６１ｎｍ
Ｌa＝０．７５ｎｍ
Ｌc＝１．２３ｎｍ
ＣS＝０．２４重量％
その後、この炭素材料を用いたこと以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により、電気二重層キャパシタを完成した。
【００５６】
（比較例２）
本例では、以下の方法により電気二重層キャパシタを作成した。  
まず、硫黄含量ＣSが５．８重量％の市販の石油系コークスに炭化処理を施し、その後、これを粉砕して平均粒径を約１００μｍに調整した。具体的には、石油系コークス粉末を、窒素気流中、７５０℃で１時間の炭化処理に供した。この炭化処理により得られた生成物について各種測定を実施したところ、以下の結果が得られた。
【００５７】
ｄ002＝０．３４２ｎｍ
Ｌa＝２．０８ｎｍ
Ｌc＝１．３３ｎｍ
ＣS＝４．１重量％
次いで、炭化処理後の材料を賦活処理に供した。具体的には、炭化処理後の材料に、重量比で２倍の水酸化カリウムを添加し、この混合物を、不活性雰囲気中、８００℃で２時間の熱処理に供した。
【００５８】
次に、この材料に加圧濾過機等を用いた洗浄を施し、余分なアルカリ成分を除去した。この洗浄は、炭素材料中のアルカリ成分が１００００ｐｐｍ以下になるまで行った。
【００５９】
さらに、この材料を、平均粒径が１２μｍ程度となるように粉砕した。以上のようにして、分極性電極に使用する炭素材料を得た。
【００６０】
このようにして得られた炭素材料について各種測定を実施したところ、以下の結果が得られた。
【００６１】
ＳＳＡ＝３５０ｍ2／ｇ
ｄ002＝０．３６４ｎｍ
Ｌa＝３．３６ｎｍ
Ｌc＝０．９１ｎｍ
ＣS＝０．４３重量％
その後、この炭素材料を用いたこと以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により、電気二重層キャパシタを完成した。
【００６２】
以上のようにして得られた実施例１及び２並びに比較例１及び２に係る電気二重層キャパシタのそれぞれについて、まず、充電圧を２Ｖ、２．５Ｖ、３Ｖ、３．５Ｖ、４Ｖへと順次上昇させて、各充電圧毎に静電容量を測定した。次いで、充電圧を４Ｖ、３．５Ｖ、３Ｖ、２．５Ｖ、２Ｖへと順次低下させて、各充電圧毎に静電容量を測定した。ここでは、充放電電流は２ｍＡ／ｃｍ2とした。
【００６３】
図２は、充電圧と静電容量との関係を示すグラフである。図中、横軸は充電圧を示し、縦軸は、電気二重層キャパシタの単位体積当りの静電容量を示している。なお、図２には、実施例１及び比較例１に係る電気二重層キャパシタについて得られたデータのみを示している。
【００６４】
図２に示すように、これら電気二重層キャパシタの静電容量は、製造直後では極めて小さい値であったが、充電圧の上昇に伴って増大した。この静電容量は、充電圧を低下させることにより減少したが、初期の状態に戻ることはなかった。
【００６５】
次に、先の試験に供した電気二重層キャパシタについて、初期性能の評価を行った。具体的には、充電圧を３．０Ｖ、充放電電流を２ｍＡ／ｃｍ2として、実施例１及び２並びに比較例１及び２に係る電気二重層キャパシタについて、単位体積当りの静電容量及び内部抵抗を測定した。その結果を、電極材料として使用した炭素材料の物理的及び化学的性質とともに、以下の表に示す。
【表１】
2005235918.tif 000003
【００６６】
図３及び図４は、実施例１及び２並びに比較例１及び２に係る電気二重層キャパシタの静電容量及び内部抵抗を示すグラフである。図３において、横軸は電極材料として使用した炭素材料の硫黄含量ＣSを示し、縦軸は電気二重層キャパシタの単位体積当りの静電容量及び内部抵抗を示している。他方、図４において、横軸は電極材料として使用した炭素材料の結晶子の大きさＬaを示し、縦軸は電気二重層キャパシタの単位体積当りの静電容量及び内部抵抗を示している。
【００６７】
図３及び図４に示すように、電気二重層キャパシタの静電容量及び内部抵抗と、電極材料として使用した炭素材料の硫黄含量ＣS及び結晶子の大きさＬaとには、相関が見られた。すなわち、図３に示すように、電極材料として使用した炭素材料の硫黄含量ＣSが０．２重量％以下，特には０．１重量％以下，の場合、硫黄含量ＣSが０．２重量％を超える場合と比較して、静電容量はより大きく、内部抵抗はより小さかった。また、図４に示すように、電極材料として使用した炭素材料の結晶子の大きさＬaが１ｎｍ乃至３ｎｍの範囲内，特には１．５ｎｍ乃至２．５ｎｍの範囲内，の場合、結晶子の大きさＬaが１ｎｍ未満である場合や３ｎｍを超える場合と比較して、静電容量はより大きく、内部抵抗はより小さかった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一態様に係る電気二重層キャパシタを概略的に示す断面図。
【図２】充電圧と静電容量との関係を示すグラフ。
【図３】実施例１及び２並びに比較例１及び２に係る電気二重層キャパシタの静電容量及び内部抵抗を示すグラフ。
【図４】実施例１及び２並びに比較例１及び２に係る電気二重層キャパシタの静電容量及び内部抵抗を示すグラフ。
【符号の説明】
【００６９】
１…電気二重層キャパシタ、２ａ…分極性電極、２ｂ…分極性電極、３…セパレータ、４ａ…集電体、４ｂ…集電体、５…非水電解質溶液、２１…炭素材料。
【図１】
2005235918.tif 000004
【図２】
2005235918.tif 000005
【図３】
2005235918.tif 000006
【図４】
2005235918.tif 000007