【手続補正書】
【提出日】令和2年3月5日(2020.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スーパーキャパシタであって：
２つ以上の電極であって、前記２つ以上の電極のうちの少なくとも１つの電極が官能化炭素電極を含み、前記官能化炭素電極が、炭素基材及び炭素基材上に配置された１つ以上の導電性ポリマーナノチューブを含み、前記１つ以上の導電性ポリマーナノチューブが、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレンオキシド）、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（３−アルキチオフェン）、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、またはそれらの任意の組み合わせを含む、前記２つ以上の電極；
集電体；及び
レドックス電解質
を含む、前記スーパーキャパシタ。
【請求項２】
前記炭素基材が、炭素布、炭素繊維、非晶質炭素、ガラス状炭素、炭素ナノフォーム、炭素エーロゲル、グラフェンフォームまたはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載のスーパーキャパシタ。
【請求項３】
前記１つ以上の導電性ポリマーナノチューブは、１００ナノメートル〜１０，０００ナノメートルの長さを有する、請求項１に記載のスーパーキャパシタ。
【請求項４】
前記１つ以上の導電性ポリマーナノチューブは、１０ナノメートル〜１，０００ナノメートルの外幅を有する、請求項１に記載のスーパーキャパシタ。
【請求項５】
前記１つ以上の導電性ポリマーナノチューブは、５０ナノメートル〜８００ナノメートルの内幅を有する、請求項１に記載のスーパーキャパシタ。
【請求項６】
前記１つ以上の導電性ポリマーナノチューブの表面は、ナノ構造を含有する、請求項１に記載のスーパーキャパシタ。
【請求項７】
前記ナノ構造は、ナノロッド、ナノチェーン、ナノ繊維、ナノフレーク、ナノフラワー、ナノ粒子、ナノプレートレット、ナノリボン、ナノリング、ナノシート、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項６に記載のスーパーキャパシタ。
【請求項８】
前記ナノ構造は、４ナノメートル〜５０ナノメートルの長さを有する、請求項６に記載のスーパーキャパシタ。
【請求項９】
前記ナノ構造は、４ナノメートル〜５０ナノメートルの幅を有する、請求項６に記載のスーパーキャパシタ。
【請求項１０】
前記官能化炭素電極が、少なくとも１５０ｍＦ／ｃｍ２〜７５０ｍＦ／ｃｍ２の面積静電容量を有する、請求項１に記載のスーパーキャパシタ。
【請求項１１】
前記官能化炭素電極が、１，０００サイクルの曲げ処理の後に最大で８％減少する抵抗を有する、請求項１に記載のスーパーキャパシタ。
【請求項１２】
前記レドックス電解質が、キノンを含む、請求項１に記載のスーパーキャパシタ。
【請求項１３】
前記スーパーキャパシタが、０．１Ｖ〜１．７Ｖの動作電位を有する、請求項１に記載のスーパーキャパシタ。
【請求項１４】
官能化電極を作製する方法であって：
ａ）炭素基材を官能化して官能化炭素基材を形成すること；
ｂ）前記官能化炭素基材を調製すること；
ｃ）重合流体を配合すること；及び
ｄ）前記官能化炭素基材上に１つ以上の導電性ポリマーナノチューブを合成すること
を含み、前記１つ以上の導電性ポリマーナノチューブが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（３−アルキチオフェン）、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、またはそれらの任意の組み合わせを含む、前記方法。
【請求項１５】
前記炭素基材を官能化して前記官能化炭素基材を形成することが：
ｉ）官能化溶液を形成すること；
ｉｉ）前記官能化溶液を加熱すること；
ｉｉｉ）前記官能化溶液を冷却すること；
ｉｖ）前記炭素基材のピースを前記官能化溶液中に移し、前記官能化炭素基材のピースを形成すること；及び
ｖ）前記官能化炭素基材のピースをすすぐこと；
を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記官能化炭素基材の前記調製の前に前記官能化炭素基材をアニール処理する工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記官能化炭素基材が、０．５時間〜１４時間の期間アニール処理される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記官能化炭素基材の前記調製が：
ｉ）前記官能化炭素基材のピースを切断すること；
ｉｉ）前記官能化炭素基材のピースを溶媒溶液中に沈めること；
ｉｉｉ）前記官能化炭素基材のピースを前記溶媒溶液中で超音波処理すること；及び
ｉｖ）前記官能化炭素基材のピースを乾燥させること；
を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記重合流体の前記配合が：
ｉ）導電性ポリマー；
酸；
洗浄剤；
水；及び
酸化剤；
を含む重合溶液を形成すること；及び
ｉｉ）前記重合溶液を撹拌して前記重合流体を形成すること
を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記官能化炭素基材上での前記１つ以上の導電性ポリマーナノチューブの前記合成が：
ｉ）重合流体を掻き混ぜること；
ｉｉ）前記官能化炭素基材を前記重合流体に浸漬すること；
ｉｉｉ）前記官能化炭素基材を前記重合流体中で保存すること；
ｉｖ）前記重合流体から前記官能化炭素基材を除去すること；
ｖ）前記官能化炭素基材を洗浄すること；及び
ｖｉ）前記官能化炭素基材を乾燥させること
を含む、請求項１４に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２６１】
所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の１００ナノメートル、９０ナノメートル、８０ナノメートル、７０ナノメートル、６０ナノメートル、５０ナノメートル、４０ナノメートル、３０ナノメートル、２０ナノメートル、１０ナノメートル、９ナノメートル、ナノメートル、８ナノメートル、７ナノメートル、６ナノメートル、５ナノメートル、４ナノメートル、３ナノメートル、２ナノメートル、または１ナノメートル以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の１００ｍＦ／ｃｍ２、９０ｍＦ／ｃｍ２、８０ｍＦ／ｃｍ２、７０ｍＦ／ｃｍ２、６０ｍＦ／ｃｍ２、５０ｍＦ／ｃｍ２、４０ｍＦ／ｃｍ２、３０ｍＦ／ｃｍ２、２０ｍＦ／ｃｍ２、１０ｍＦ／ｃｍ２、９ｍＦ／ｃｍ２、ｍＦ／ｃｍ２、８ｍＦ／ｃｍ２、７ｍＦ／ｃｍ２、６ｍＦ／ｃｍ２、５ｍＦ／ｃｍ２、４ｍＦ／ｃｍ２、３ｍＦ／ｃｍ２、２ｍＦ／ｃｍ２、または１ｍＦ／ｃｍ２以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の５Ｖ、４Ｖ、３Ｖ、２Ｖ、１Ｖ、０．５Ｖ、０．１Ｖ、または０．０５Ｖ以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の１００Ｆ／ｇ、９０Ｆ／ｇ、８０Ｆ／ｇ、７０Ｆ／ｇ、６０Ｆ／ｇ、５０Ｆ／ｇ、４０Ｆ／ｇ、３０Ｆ／ｇ、２０Ｆ／ｇ、１０Ｆ／ｇ、９Ｆ／ｇ、Ｆ／ｇ、８Ｆ／ｇ、７Ｆ／ｇ、６Ｆ／ｇ、５Ｆ／ｇ、４Ｆ／ｇ、３Ｆ／ｇ、２Ｆ／ｇ、または１Ｆ／ｇ以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の１００Ｗｈ／ｋｇ、８０Ｗｈ／ｋｇ、６０Ｗｈ／ｋｇ、４０Ｗｈ／ｋｇ、２０Ｗｈ／ｋｇ、１５Ｗｈ／ｋｇ、１０Ｗｈ／ｋｇ、９Ｗｈ／ｋｇ、８Ｗｈ／ｋｇ、７Ｗｈ／ｋｇ、６Ｗｈ／ｋｇ、５Ｗｈ／ｋｇ、４Ｗｈ／ｋｇ、３Ｗｈ／ｋｇ、２Ｗｈ／ｋｇ、１Ｗｈ／ｋｇ、０．５Ｗｈ／ｋｇ、０．１Ｗｈ／ｋｇ、または０．０５Ｗｈ／ｋｇ以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の４０℃、３０℃、２０℃、１０℃、９℃、℃、８℃、７℃、６℃、５℃、４℃、３℃、２℃、または１℃以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の６０分、５０分、４０分、３０分、２０分、１０分、９分、分、８分、７分、６分、５分、４分、３分、２分、または１分以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の６０時間、５０時間、４０時間、３０時間、２０時間、１０時間、９時間、時間、８時間、７時間、６時間、５時間、４時間、３時間、２時間、または１時間以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の４０．０グラム、３０．０グラム、２０．０グラム、１０．０グラム、５．０グラム、１．０グラム、０．９グラム、０．８グラム、０．７グラム、０．６グラム、０．５グラム、０．４グラム、０．３グラム、０．２グラムまたは０．１グラム、０．０５グラム、または０．０１グラム以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の３０．０Ａ／ｇ、２０．０Ａ／ｇ、１０．０Ａ／ｇ、５．０Ａ／ｇ、１．０Ａ／ｇ、０．９Ａ／ｇ、０．８Ａ／ｇ、０．７Ａ／ｇ、０．６Ａ／ｇ、０．５Ａ／ｇ、０．４Ａ／ｇ、０．３Ａ／ｇ、０．２Ａ／ｇ、または０．１Ａ／ｇ以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の２０ｋＷ／ｋｇ、１５ｋＷ／ｋｇ、１０ｋＷ／ｋｇ、９ｋＷ／ｋｇ、８ｋＷ／ｋｇ、７ｋＷ／ｋｇ、６ｋＷ／ｋｇ、５ｋＷ／ｋｇ、４ｋＷ／ｋｇ、３ｋＷ／ｋｇ、２ｋＷ／ｋｇ、１ｋＷ／ｋｇ、０．５ｋＷ／ｋｇ、０．１ｋＷ／ｋｇ、または０．０５ｋＷ／ｋｇ以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、５Ｌ、４Ｌ、３Ｌ、２Ｌ、１Ｌ、０．５Ｌ、０．１Ｌ、または０．０５Ｌ以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の３０．０ｍｌ、２０．０ｍｌ、１０．０ｍｌ、５．０ｍｌ、１．０ｍｌ、０．９ｍｌ、０．８ｍｌ、０．７ｍｌ、０．６ｍｌ、０．５ｍｌ、０．４ｍｌ、０．３ｍｌ、０．２ｍｌ、または０．１ｍｌ以内を意味する。所定の実施形態では、「約」または「およそ」という用語は、所与の値または範囲の５Ｍ、４Ｍ、３Ｍ、２Ｍ、１Ｍ、０．５Ｍ、０．１Ｍ、または０．０５Ｍ以内を意味する。以下に、本願出願時点の特許請求の範囲の記載を転記する：
［１］スーパーキャパシタであって：
２つ以上の電極であって、少なくとも１つの電極が官能化炭素電極を含む、前記２つ以上の電極；
集電体；及び
レドックス電解質
を含む、前記スーパーキャパシタ。
［２］前記官能化炭素電極が：
炭素布、炭素繊維、非晶質炭素、ガラス状炭素、炭素ナノフォーム、炭素エーロゲル、グラフェンフォームまたはそれらの任意の組み合わせを含む炭素基材；及び
前記炭素基材上に配置された導電性ポリマーであって、前記導電性ポリマーが、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレンオキシド）、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（３−アルキチオフェン）、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、またはそれらの任意の組み合わせを含む、前記導電性ポリマー
を含む、［１］に記載のスーパーキャパシタ。
［３］前記導電性ポリマーが、１つ以上のナノチューブのモルフォロジーを有する、［２］に記載のスーパーキャパシタ。
［４］ナノチューブは、１００ナノメートル〜１０，０００ナノメートルの長さを有する、［３］に記載のスーパーキャパシタ。
［５］ナノチューブは、１０ナノメートル〜１，０００ナノメートルの外幅を有する、［３］に記載のスーパーキャパシタ。
［６］ナノチューブは、５０ナノメートル〜８００ナノメートルの内幅を有する、［３］に記載のスーパーキャパシタ。
［７］ナノチューブの表面は、ナノ構造を含有する、［３］に記載のスーパーキャパシタ。
［８］ナノ構造は、ナノロッド、ナノチェーン、ナノ繊維、ナノフレーク、ナノフラワー、ナノ粒子、ナノプレートレット、ナノリボン、ナノリング、ナノシート、またはそれらの任意の組み合わせを含む、［７］に記載のスーパーキャパシタ。
［９］ナノ構造は、４ナノメートル〜５０ナノメートルの長さを有する、［７］に記載のスーパーキャパシタ。
［１０］ナノ構造は、４ナノメートル〜５０ナノメートルの幅を有する、［７］に記載のスーパーキャパシタ。
［１１］前記官能化炭素電極が、少なくとも１５０ｍＦ／ｃｍ２〜７５０ｍＦ／ｃｍ２の面積静電容量を有する、［２］に記載のスーパーキャパシタ。
［１２］前記官能化炭素電極が、１，０００サイクルの曲げ処理の後に最大で８％減少する抵抗を有する、［２］に記載のスーパーキャパシタ。
［１３］前記レドックス電解質が、キノンを含む、［１］に記載のスーパーキャパシタ。
［１４］前記スーパーキャパシタが、０．１Ｖ〜１．７Ｖの動作電位を有する、［１］に記載のスーパーキャパシタ。
［１５］前記スーパーキャパシタが、１，０００サイクルの充電の後、最大で２６％減少する重量静電容量を有する、［１］に記載のスーパーキャパシタ。
［１６］前記スーパーキャパシタが、１２５Ｆ／ｇ〜２０，０００Ｆ／ｇである重量静電容量を有する、［１］に記載のスーパーキャパシタ。
［１７］前記スーパーキャパシタが、１２Ｗｈ／ｋｇ〜３，０００Ｗｈ／ｋｇである重量エネルギー密度を有する、［１］に記載のスーパーキャパシタ。
［１８］官能化電極を作製する方法であって：
ａ）炭素基材を官能化して官能化炭素基材を形成すること；
ｂ）前記官能化炭素基材を調製すること；
ｃ）重合流体を配合すること；及び
ｄ）前記官能化炭素基材上に１つ以上のナノチューブを合成すること
を含む、前記方法。
［１９］前記炭素基材を官能化して官能化炭素基材を形成することが：
ｉ）官能化溶液を形成すること；
ｉｉ）前記官能化溶液を加熱すること；
ｉｉｉ）前記官能化溶液を冷却すること；
ｉｖ）炭素基材のピースを前記官能化溶液中に移すこと；及び
ｖ）官能化炭素基材のピースをすすぐこと；
を含む、［１８］に記載の方法。
［２０］前記官能化溶液の前記加熱が、３０℃〜１２０℃の温度で行われる、［１９］に記載の方法。
［２１］前記官能化溶液の前記加熱が、６０分〜２４０分の期間行われる、［１９］に記載の方法。
［２２］前記官能化炭素基材の前記調製の前に前記官能化炭素基材をアニール処理する工程を更に含む、［１８］に記載の方法。
［２３］前記官能化炭素基材が、１００℃〜４００℃の温度でアニール処理される、［２２］に記載の方法。
［２４］前記官能化炭素基材が、０．５時間〜１４時間の期間アニール処理される、［２２］に記載の方法。
［２５］前記官能化炭素基材の前記調製が：
ｉ）前記官能化炭素基材のピースを切断すること；
ｉｉ）前記官能化炭素基材のピースを溶媒溶液中に沈めること；
ｉｉｉ）前記官能化炭素基材のピースを前記溶媒溶液中で超音波処理すること；及び
ｉｖ）前記官能化炭素基材のピースを乾燥させること；
を含む、［１８］に記載の方法。
［２６］前記超音波処理が、１５分〜６０分の期間行われる、［２５］に記載の方法。
［２７］前記乾燥が、３０℃〜１２０℃の温度で行われる、［２５］に記載の方法。
［２８］前記乾燥が、３時間〜１２時間の期間行われる、［２５］に記載の方法。
［２９］重合流体の前記配合が：
ｉ）導電性ポリマー；
酸；
洗浄剤；
水；及び
酸化剤；
を含む重合溶液を形成すること；
ｉｉ）前記重合溶液を撹拌して前記重合流体を形成すること
を含む、［１８］に記載の方法。
［３０］前記導電性ポリマーが、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレンオキシド）、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（３−アルキチオフェン）、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、またはそれらの任意の組み合わせを含む、［２９］に記載の方法。
［３１］前記重合溶液の前記撹拌が、１０分〜４０分の期間行われる、［２９］に記載の方法。
［３２］前記官能化炭素基材上でのナノチューブの前記合成が：
ｉ）重合流体を掻き混ぜること；
ｉｉ）前記官能化炭素基材を前記重合流体に浸漬すること；
ｉｉｉ）前記官能化炭素基材を前記重合流体中で保存すること；
ｉｖ）前記重合流体から官能化炭素基材を除去すること；
ｖ）前記官能化炭素基材を洗浄すること；及び
ｖｉ）前記官能化炭素基材を乾燥させること
を含む、［１８］に記載の方法。
［３３］前記重合流体中での前記官能化炭素基材の前記保存が、１０℃〜５０℃の温度で行われる、［３２］に記載の方法。
［３４］前記重合流体中での前記官能化炭素基材の前記保存が、少なくとも８時間の期間行われる、［３２］に記載の方法。
［３５］前記官能化炭素基材の前記乾燥が、３０℃〜１２０℃の温度で行われる、［３２］に記載の方法。