(57)【要約】【課題】  磁性重金属の混入量を、電気二重層キャパシタなどの電子材料レベルまで低減し得る活性炭の製造方法を提供する。【解決手段】  炭素質材料をアルカリ金属水酸化物を用いて賦活処理して得た活性炭を水中に投入し、得られたスラリー状物を濾過し、得られた濾過スラリーを磁力強度５０００ガウス以上の磁石で処理した後、洗浄に付すことにより、重金属含量の少ない活性炭を得る。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素質材料をアルカリ金属水酸化物を用いて賦活処理して活性炭を製造する活性炭の製造方法において、炭素質材料をアルカリ金属水酸化物を用いて賦活処理して得られた賦活処理物を水中に投入し、得られたスラリー状物を濾過処理し、得られた濾過スラリーを磁力強度５０００ガウス以上の磁石で処理した後、洗浄に付すことを特徴とする活性炭の製造方法。
【請求項２】
該濾材の目開きが７５μｍ以下である請求項１記載の活性炭の製造方法。
【請求項３】
該アルカリ金属水酸化物が水酸化カリウムである請求項１又は２記載の活性炭の製造方法。
【請求項４】
該炭素質材料が易黒鉛系炭素質材料である請求項１〜３いずれかに記載の活性炭の製造方法。
【請求項５】
易黒鉛系炭素質材料がメソフェーズピッチ系炭素繊維である請求項４記載の活性炭の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法により得られた活性炭。
【請求項７】
請求項６の活性炭と、少なくともバインダー及び導電性材料を混合して成形してなる分極性電極。
【請求項８】
請求項７記載の分極性電極を用いた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、活性炭の製造方法に関する。さらに詳しくは、炭素質材料をアルカリ金属水酸化物を用いて賦活処理して得た賦活処理物を水中に投入し、得られたスラリー状物を濾過し、得られた濾過スラリーを磁石で処理した後、洗浄する活性炭の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
活性炭は、食品工業、化学工業、医薬品工業、その他各種工業にわたって広く使用されているが、従来、これらに使用される活性炭は、主としてその吸着性能を利用することで開発されてきた。近年、活性炭が電気二重層キャパシタ用の分極性電極として静電容量に優れることに着目し、活性炭を電気二重層キャパシタの電極用とする開発がなされており、エレクトロニクス分野の発展と共に、需要が急成長している。
【０００３】
従来、このような電気二重層キャパシタ向け活性炭としては、ヤシ殻、木粉、石炭などの活性炭原料を水蒸気、ガスなどの酸性条件下で賦活したものが一般的であるが、薬剤を用いたアルカリ条件下での賦活も知られている。例えば、このような活性炭原料をアルカリ金属の水酸化物浴中７００℃未満で熱処理する炭素質素材の製造方法が提案されている（特許文献１）。また、活性炭原料としてピッチやコークスを使用することも知られており、例えば、石油コークスまたは石炭ピッチコークスを炭化処理し、アルカリ金属水酸化物で賦活処理する炭素材の製造方法が提案されている（特許文献２）。
【０００４】
ところで、上記のような方法で得られた活性炭には、原料、装置などに由来して通常Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒなどの重金属が含まれているため、そのような重金属を含んだままの活性炭を分極性電極に成型して電気二重層キャパシタに使用すると、重金属の還元析出によるデンドライト化によるショートなどの障害を起こしたり、自己放電保持率が低下するなどの問題が生ずるおそれがある。従って、活性炭を電気二重層キャパシタ用の分極性電極の材料として使用する場合は、特に綿密な洗浄がなされているのが現状である。
【０００５】
一方、活性炭から磁性金属を除くという観点から、活性炭を磁石で処理する技術が知られている（特許文献３、４）。この技術は、木材を乾留し、水蒸気賦活して活性炭を得るに際し、磁力選別機を使用し、比較的大きな磁性金属を磁石で選別する技術である。
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ９１／１２２０３号公報
【特許文献２】特開平１０−１９９７６７号公報
【特許文献３】特開平１０−３３８５１３号公報
【特許文献４】特開２００１−２３３６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、電気二重層キャパシタ用の分極性電極を形成するための活性炭を製造するためには、煩雑で綿密な洗浄を行う必要があるため、洗浄コストが多大なものとなり、活性炭の生産コストを押し上げてしまうという問題があった。また、活性炭から金属を除くために、活性炭を磁石で処理する技術の場合、活性炭粒や活性炭粉の中に独立的に存在している磁性金属粒や磁性金属粉を取り除くことを意図しており、電気二重層キャパシタ用の分極性電極とする場合のように、金属含有量をデンドライト化が生じない程度にまで精製できる技術ではないという問題がある。このように、電気二重層キャパシタ用の分極性電極に使用する活性炭の重金属含有量を低減させるべきであることは従来からも指摘されてきたが、重金属を簡便かつ低コストで低減させる手法が見出されていないというのが現状である。
【０００８】
本発明の目的は、重金属の混入が少ない活性炭を簡単に得ることができる工業的に優れた活性炭の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、さらに検討を重ね、活性炭のスラリー状物を濾過し、得られた濾過スラリーを特定の磁力強度を有する磁石で処理し、さらに洗浄することにより、上記目的を達成することができることを見出し、本発明に至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、炭素質材料をアルカリ金属水酸化物を用いて賦活処理して活性炭を製造する活性炭の製造方法において、賦活処理物を水中に投入し、得られたスラリー状物を濾過処理し、得られた濾過スラリーを磁力強度５０００ガウス以上の磁石で処理した後、洗浄に付すことを特徴とする活性炭の製造方法を提供する。
【００１１】
また、本発明は、上述の製造方法により得られた活性炭、この活性炭と少なくともバインダー及び導電性材料を混合して成形してなる分極性電極、及びこの分極性電極を用いた電気二重層キャパシタを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の活性炭の製造方法によれば、磁性重金属の混入量を低減した活性炭を簡便な操作で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、炭素質材料をアルカリ金属水酸化物を用いて賦活処理し、得られた賦活処理物を水中に投入し、得られたスラリー状物を濾過処理し、得られた濾過スラリーを磁力強度５０００ガウス以上の磁石で処理した後、洗浄に付すことを特徴とする活性炭の製造方法である。
【００１４】
本発明の製造方法においては、まず、炭素質材料をアルカリ金属水酸化物を用いて賦活処理して賦活処理物を得る。より具体的には、塊状、フレーク状等のアルカリ金属水酸化物を微粉砕処理し、得られた微粉砕処理物を所定の配合比で均一に混合し、得られた混合物を固体状態を保ったまま造粒処理し、得られた造粒処理物を脱水処理し、得られた脱水処理物を賦活処理することが好ましい。
【００１５】
本発明に使用する炭素質材料としては、賦活することによって活性炭を形成するものであればとくに制限はなく、例えば、ヤシ殻、石油系及び／又は石炭系ピッチ、コークス、フェノール系樹脂、塩化ビニルなどを挙げることができる。なかでも易黒鉛系炭素質材料が好ましい。易黒鉛系炭素質材料としては例えばメソフェーズピッチ系炭素材料を挙げることができる。なかでもメソフェーズピッチ系炭素繊維が好ましい。なお、炭素質材料の形状は限定されるものではなく、粒状、微粉状、繊維状、シート状など種々の形状のものを使用することができる。
【００１６】
本発明で用いられるアルカリ金属水酸化物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウムなどのアルカリ金属水酸化物の粒状物、又はこれらの混合物が挙げられる。大きな静電容量を得る観点からは、水酸化ナトリウム及び／又は水酸化カリウムを使用するのが好ましい。なかでも、水酸化カリウムが好ましい。これらのアルカリ金属水酸化物は、一般に市販されているものを使用することが可能である。金属水酸化物の含水量としては、１〜２０重量％のものを使用することができるが、取扱いの点から１〜１０重量％のものが好ましい。アルカリ金属水酸化物が塊状物である場合は、前記のような粉砕機により粉砕して１００μｍ以下程度の粒状とするのが好ましい。
【００１７】
塊状、フレーク状等のアルカリ金属水酸化物を微粉砕する粉砕処理の方法は、とくに限定されないが、アルカリ金属水酸化物に炭素質材料を０．５〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％添加してボールミル、ダイナミックミル等公知の粉砕装置を用いてバッチまたは連続方式で実施すると粉砕処理を効率よく行うことができ、製造工程の面から好ましい。アルカリ金属水酸化物は一般に吸湿、潮解性を有するため−１０℃以下程度の低露点空気または湿分を含まない窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で実施するのが好ましい。
【００１８】
上述の粉砕処理により微粉砕されたアルカリ金属水酸化物に、炭素質材料を所定の配合比で均一に混合処理する。この処理においては、炭素質材料とアルカリ金属水酸化物をできるだけ均一になるように十分に混合することが、賦活効率の点で好ましい。アルカリ金属水酸化物は賦活のバラツキと過賦活の防止を考慮し、一般的には重量割合で炭素質材料１に対して好ましくは１．２〜４、さらに好ましくは１．３〜３で配合される。アルカリ金属水酸化物として炭素質材料の共存下に微粉砕したアルカリ金属水酸化物の微粒子を用いると混合性が良好となり、組成比の変動の少ない均一な混合物が得られ、好ましい。
【００１９】
混合する温度はとくに限定されず、通常は室温下で十分である。混合機の種類はとくに限定されるものではなく、公知の回転容器型混合機や固定容器型混合機を用いることができるが、より均一な混合が得られる点で回転容器型混合機を用いるのがよい。混合機の材質は腐食をできるだけ低減させる点からニッケルとするのが好ましい。
【００２０】
次に、後述する脱水での取扱いを容易にするため、炭素質材料及びアルカリ金属水酸化物に対して造粒処理を行う。得られる造粒処理物の粒径は特に制限されないが、直径０．２ｍｍ〜１０ｍｍが取扱い上好ましい。造粒は、好ましくは、０．０１〜３００Ｔｏｒｒ（１．３３〜４００００Ｐａ）の減圧下、１２０℃〜１４０℃まで昇温することにより、固体状態を保ったまま実施することができる。昇温速度は限定されないが、０．１〜１０℃／分程度が好ましい。造粒はダブルコーン型混合機等で実施できるが、造粒物の粒径、粒径分布、機壁への付着抑止等を考慮し、上記条件に回転速度を加味した条件で実施するのが好ましい。
【００２１】
造粒処理により得られた造粒処理物（即ち、炭素質材料／アルカリ金属水酸化物混合物）に対し脱水処理を施す。この場合、造粒処理物の溶融温度とその含水率の間には密接な関係があり、系の圧力を大気圧以下の適切な圧力に保ちながら、適切な昇温速度で昇温することにより、炭素質材料／アルカリ金属水酸化物混合物を、溶融させることなく固体状態のまま脱水し、その含水率を下げることができる。
【００２２】
次に、脱水処理物（即ち炭素質材料／アルカリ金属水酸化物の粒状混合物）に対し賦活処理を施す。具体的には、この粒状混合物を窒素、アルゴンなどの不活性ガス中で、バッチ又は連続で熱処理すればよい。熱処理の温度（賦活温度）としては、水酸化カリウムを使用した場合には、予想外にも７００℃を超える領域で静電容量が臨界的に増加するので、７００℃〜８５０℃とすることが好ましい。
【００２３】
前記の粉砕処理、混合処理、脱水処理を経て得られる炭素質材料／アルカリ金属水酸化物の粒状混合物は、賦活処理におけるアルカリ溶融による装置の腐食を回避するため、各処理内（特に賦活処理）内の昇温速度を厳密にコントロ−ルすることが好ましい。本発明者らの詳細な検討の結果によれば、該昇温速度を５℃／分以下に保持することで初期の目的に到達できる。また、昇温速度と共に昇温後の保持時間も活性炭の性能に影響を及ぼすので、７００℃以上での保持時間は０．５〜８時間とすることが好ましい。
【００２４】
熱処理を行うための装置（賦活装置）としては、従来公知の回転式、流動式、移動式などの賦活装置が採用される。賦活装置の材質は腐食をできるだけ低減させる点からニッケルを主成分とする材質のものを使用するのが好ましい。賦活装置及び処理方式に関して、工業的な優位性を加味して検討を行い、賦活装置としては上記範疇の中でロータリーキルンが好ましく、処理方式としては連続方式が生産性、賦活活性炭の性能の両面から好ましい。
【００２５】
なお、賦活処理により得られた賦活処理物は、後述するスラリー状物の調製に先だって、所定の温度（例えば室温）まで冷却しておくことが好ましい。冷却は、賦活処理物の燃焼を抑制するために、窒素、アルゴン、二酸化炭素などの不活性ガス気流下で行うのがよい。
【００２６】
次に、得られた賦活処理物を水中に投入し、得られたスラリー状物を濾過処理する。濾過処理は、炭素質材料に含まれる形状不良材料や不純物及び混合、脱水、賦活の各処理の際に生じる塊状の副成物や装置腐食に由来する金属塊と炭素質材料の混合物等の篩除去に有効である。
【００２７】
賦活処理物からスラリー状物の調製は、撹拌している水中に賦活処理物を投入すればよい。また、賦活処理物１００重量部に対する水の量は、少なすぎると粘度が高くなりすぎ、濾過処理が円滑に進まず、多すぎると濾過処理や排水処理が煩雑となるので、好ましくは２００〜２０００重量部である。使用する水としては、特に金属イオンが含まれていない精製水やイオン交換水が好ましい。
【００２８】
また、濾過処理に使用する濾過装置、濾過素材等は従来公知のものから選択できるが、後続の洗浄処理での酸類（例えば塩酸）を用いて洗浄する場合があることを考慮すると、耐アルカリ性、耐酸性の材質を選択するのが好ましい。耐腐食性金属材料を使用した濾過装置や耐腐食性のフッ素系樹脂等をコーティングした濾過装置を採用するのが好ましい。
【００２９】
濾過素材の目開きは、炭素質材料の形状にもよるが、大きすぎると金属類を含有する活性炭粒が捕捉されないので、好ましくは７５μｍ以下、より好ましくは６０μｍ以下である。なお、見開きの下限は、それが小さすぎると濾過圧が高く、濾過に長時間を要するので、好ましくは１０μｍ以上である。
【００３０】
次に、得られた濾過スラリーを磁石を用いて処理することにより、磁性重金属（例えば、鉄、ニッケル、コバルト等）の除去を行う。前述したように、電気二重層キャパシタ用の活性炭は磁性重金属の含有量を極度に低減する必要があり、本発明において使用する磁石としては、磁性重金属除去向上効果の点で、その磁力強度が好ましくは５０００ガウス以上、より好ましくは８０００ガウス以上である。また、磁石は濾過スラリーとの接触効率を考慮し、数本の磁石を直列に配置するのが望ましい。また、磁石は永久磁石及び電磁石を適宜用いることができる。なお、磁性金属類の磁石への付着効率は、濾過スラリーと磁石の接触時間にも影響される。本発明者らの詳細な検討によれば濾過スラリーの移動速度は、好ましくは１０ｃｍ／秒以下、より好ましくは５ｃｍ／秒以下である。
【００３１】
次に、以上説明したように、磁石で処理した濾過スラリーは、洗浄処理に付す。洗浄処理は常法により行うことができ、例えば、濾過スラリーを比較的目の細かい濾材で濾過して活性炭を濾取し、それを水洗し、必要に応じて酸洗し、更に水洗してアルカリ金属や不純物を除去し、大気圧下又は減圧下で常温又は加熱下で乾燥することにより目的の活性炭を得る。
【００３２】
以上説明した本発明の製造方法により得られる活性炭は、特に電気二重層キャパシタ用に適した分極性電極の材料として有用なものとなる。
【００３３】
このような分極性電極は、本発明の製造方法により得られた活性炭に、少なくともポリビニリデンフロライド、ポリテトラフロロエチレン等のバインダー及びカーボンブラックなどの導電性材料を混合し、成型してなるものである。導電性材料を混合することにより、電極の抵抗を低下させることができ、これにより、分極性電極の内部抵抗を下げ、電極体積を小さくするのに有効である。
【００３４】
このような電気二重層キャパシタ用に適した分極性電極を製造するには、通常知られた方法を適用することが可能である。例えば、市販されている、ポリビニリデンフロライド、ポリテトラフロロエチレンなどバインダーとして知られた物質やカーボンブラックなどの導電性材料を必要に応じて、数％程度まで加えてよく混練した後、金型に入れて加圧成形したり、圧延してシート化し、必要な形状に打ちぬくことで電極に成形することができる。また、混練物を集電体に塗布して塗布電極としてもよい。電極化の際、必要に応じて、アルコールやＮ−メチルピロリドンなどの有機化合物や水などの溶剤、分散剤、各種添加物を使用してもよい。また、発明の効果を損なわない範囲で熱を加えることも可能である。
【００３５】
以上説明した分極性電極は、図１（概略断面図）に示すような電気二重層キャパシタの電極として有用である。図１のキャパシタを構成する各構成要素は、本発明による分極性電極を使用する以外は、公知の電気二重層キャパシタと同様の構成とすることができ、例えば、図中、１及び２はアルミニウムなどからなる集電部材、３及び４は本発明の活性炭からなる分極性電極、５はポリプロピレン不織布などから構成されるセパレータ、６はステンレスなどの素材で構成される電池蓋、７はステンレスなどの素材で構成されるケース、８はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリブチレンなどから構成されるガスケット、９は電解液を示す。
【００３６】
なお、電気二重層キャパシタとして機能させるためには、ケース７内に、テトラエチルアンモニウムテトラフロロボレート、テトラメチルアンモニウムテトラフロロボレートなど公知の電解質を、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートなどのカーボネート類、アセトニトリルなどのニトリル類、α−メチル−γ−ブチロラクトンなどのラクトン類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、ジメチルフォルムアミドなどのアミド類などの溶媒に溶解した電解液を封入する必要がある。
【００３７】
図１に示した構成の電気二重層キャパシタは、本発明の活性炭を使用しているので、小型でありながら静電容量の高いものとなる。
【００３８】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【参考例１】
【００３９】
石油の分解残渣を熱処理して得たメトラー軟化点２８５℃の光学的異方性ピッチを幅２ｍｍのスリット中に直径０．２ｍｍの紡糸孔を１０００個有するノズルを用いてメルトブロー紡糸し、不融化処理及び炭化処理してメソフェーズピッチ系炭素繊維を製造した。
【実施例１】
【００４０】
温度計を装着した直径４００ｍｍ、長さ３００ｍｍのニッケル製回分式外熱タイプのロータリーキルンに、参考例１で作製したメソフェーズピッチ系炭素繊維を長軸方向の最大長さが２００μｍ以下になるように粉砕したピッチ０．７ｋｇ及び平均粒径１ｍｍ以下に粉砕した９５％水酸化カリウム１．３ｋｇを投入し、０．３Ｔｏｒｒ（４０．０Ｐａ）の減圧下、３０ｒｐｍでロータリーキルンを回転させた。メソフェーズピッチ系炭素繊維と水酸化カリウムとの混合物を、室温から０．５℃／分の速度で１００℃まで昇温した後、ロータリーキルンの回転数と減圧条件をこのまま維持しながら電源を切り、冷却し、造粒物を得た。造粒物は１０ｍｍ以下の大きさであった。
【００４１】
同一のロータリーキルンを使用し、３０ｒｐｍで回転させながら前記造粒物を０．３Ｔｏｒｒ（４０．０Ｐａ）の減圧下、室温から０．５℃／分の速度で３２０℃まで昇温し、その温度で１時間保持して、脱水を行った。
【００４２】
賦活炉として、温度計、窒素導入口、水トラップを有するガス排出口を備え、温度可変の賦活ゾーン（賦活ゾーン内径１００ｍｍ、内容積４００ミリリットル（ｍＬ））を有する外熱式ロータリーキルン型電気炉を使用した。窒素通流下、賦活ゾーンに上記脱水品５０ｇを仕込んだ。
【００４３】
窒素を３００ｍＬ／分で通流させながら賦活ゾーンを室温〜７３０℃まで、２００℃／時間の速度で昇温し、所定の温度に到達後３時間保持した。その後、窒素通流下に５０℃以下まで冷却し、その後、賦活して得た活性炭素材を炭酸ガスと水蒸気の混合ガスの通流下に処理して残存金属カリウムを失活させた。以上の賦活操作を１６回繰返した。
【００４４】
賦活して得た活性炭と炭酸カリウム主体の混合物を蒸留水中に添加撹拌して１０％の活性炭を含有するスラリーを調製し、このスラリーを目開き４５μｍのナイロン樹脂製フィルターにより濾過した。続いて、得られた濾過スラリーを８０００ガウスの棒状磁石を３本直列に配置した槽内を流速２ｃｍ／秒で通流させ、含有されている金属類の除去を行った。本濾過操作と磁石による除金属操作により活性炭中の約０．４重量％の不良物を除去した。この不良物は鉄（Ｆｅ）及びニッケル（Ｎｉ）を約３０重量％含有していた。
【００４５】
不良物が除かれた活性炭は、その後、水洗、０．５規定（Ｎ）塩酸溶液（９５℃）での酸洗浄、熱水洗浄（９５℃）の後、１１０℃で乾燥し製品化した。製品中のＮｉ及びＦｅの含有率はそれぞれ５ｐｐｍ、３ｐｐｍであった。
【００４６】
得られた活性炭を、振動ミルにより平均粒径５〜３０μｍに粉砕して粉末活性炭とし、この粉末活性炭８０重量部に、導電性カーボン１０重量部とポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）１０重量部とを添加し、メノウ乳鉢で混練した。次いで、得られた混練物をロール圧延により、厚さ２００μｍ程度のシートに成形し、直径２ｃｍの円形に打ち抜き、１５０℃で４時間減圧下で乾燥することにより分極性電極を作製した。
【００４７】
作製した分極性電極を、露点−５０℃以下のクローブボックス内で、図１に示すように、ステンレスケースにアルミ集電極とガラスセパレータを用いてセルに組み立て、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレートを含有するプロピレンカーボネート溶液を含侵させ、グローブボックス内でかしめ封印し、電気二重層キャパシタを１０個得た。得られた電気二重層キャパシタについて、パワーシステム製電気二重層キャパシタ評価装置を用い、室温中２．７Ｖ定電流、充放電サイクル試験を行い、ショートが発生するか否かを試験した。その結果、１０００回の充放電サイクル試験では、ショートの現象が認められた電気二重層キャパシタは一つもなかった。
【実施例２】
【００４８】
実施例１に準じて調製した活性炭と炭酸カリウム主体の混合物からなる活性炭濃度２０重量％のスラリーを目開き７０μｍのナイロン樹脂製フィルターにより濾過した。次いで、濾過物を６０００ガウスの棒状磁石を３本直列に配置した槽内を流速４ｃｍ／秒で通流させ、含有される金属類の除去を磁石により行った以外は実施例１と同様な操作を繰返した。本濾過操作と磁石による除金属操作により活性炭中の約０．２５重量％の不良物を除去した。該不良物はＦｅ及びＮｉを約２０重量％含有していた。該操作を行った活性炭は、水洗、０．５Ｎ塩酸溶液（９５℃）での酸洗浄、熱水洗浄（９５℃）をした後、１１０℃で乾燥し製品化した。製品中のＮｉ及びＦｅの含有率はそれぞれ７ｐｐｍ、５ｐｐｍであった。
【００４９】
得られた活性炭から、実施例１と同様に電気二重層キャパシタを作成し、充放電サイクル試験を行った。その結果、５００回の充放電サイクル試験では、ショートの現象が認められた電気二重層キャパシタは一つもなかった。
【比較例１】
【００５０】
実施例１により賦活して得た活性炭と炭酸カリウム主体の混合物を蒸留水に添加し１０重量％の活性炭を含有するスラリーを調製した。このスラリーを、濾過および磁石による金属類の除去を行なわずに、水洗、０．５Ｎ塩酸溶液（９５℃）での酸洗浄、熱水洗浄（９５℃）した後、１１０℃で乾燥し製品化した。製品中のＮｉ及びＦｅの含有率はそれぞれ２０ｐｐｍ、１５ｐｐｍであった。
【００５１】
得られた活性炭から、実施例１と同様に電気二重層キャパシタを１０個作成し、充放電サイクル試験を行った。その結果、１００回の充放電サイクルで、ショートの現象が認められた電気二重層キャパシタは３個であった。
【比較例２】
【００５２】
実施例１において、該スラリーの濾過を行わず、磁石処理のみを実施した。磁石による除金属操作により活性炭中の約０．１重量％の不良物を除去した。この操作を行った活性炭は、水洗、０．５Ｎ塩酸溶液（９５℃）での酸洗浄、熱水洗浄（９５℃）した後、１１０℃で乾燥し製品化した。この不良物はＦｅ及びＮｉを約５０重量％含有していた。製品中のＮｉ及びＦｅの含有率はそれぞれ１５ｐｐｍ、１０ｐｐｍであった。
【００５３】
得られた活性炭から、実施例１と同様に電気二重層キャパシタを１０個作成し、充放電サイクル試験を行った。その結果、１００回の充放電サイクルで、ショートの現象が認められた電気二重層キャパシタは２個であった。
【比較例３】
【００５４】
実施例１において、スラリーの濾過操作のみを行い、磁石処理を実施しなかった。濾過操作により活性炭中の約０．０３重量％の不良物を除去した。この不良物はＦｅ及びＮｉを約２０重量％含有していた。この操作を行った活性炭は、水洗、０．５Ｎ塩酸溶液（９５℃）での酸洗浄、熱水洗浄（９５℃）した後、１１０℃で乾燥し製品化した。製品中のＮｉ及びＦｅの含有率はそれぞれ１８ｐｐｍ、１３ｐｐｍであった。
【００５５】
得られた活性炭から、実施例１と同様に電気二重層キャパシタを１００個作成し、充放電サイクル試験を行った。その結果、１００回の充放電サイクルで、ショートの現象が認められた電気二重層キャパシタは１個であった。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の製造方法によれば、磁性重金属の混入量を低減した活性炭を簡便に得ることができる。また、本発明の製造方法により得られる活性炭を使用して分極性電極に成形し、電気二重層キャパシタに用いると、磁性重金属の含有量が少ないので、磁性重金属の還元析出によるデンドライト化によるショートなどの障害を起こしたり、自己放電保持率が低下することがない。従って、この電気二重層キャパシタは、小容量のメモリーバックアップ用途から、大容量のモータの補助電源用途まで、広い範囲で利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】電気二重層キャパシタの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，２  集電部材
３，４  分極性電極
５  セパレータ
６  電池蓋
７  ケース
８  ガスケット
９  電解液
【図１】
2005029444.tif 000002