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キャパシタの製造方法およびキャパシタ

国内特許コード P130008589
整理番号 S2011-0986-N0
掲載日 2013年2月27日
出願番号 特願2011-170391
公開番号 特開2013-038103
登録番号 特許第5742024号
出願日 平成23年8月3日(2011.8.3)
公開日 平成25年2月21日(2013.2.21)
登録日 平成27年5月15日(2015.5.15)
発明者
  • 藤本 宏之
  • 白石 壮志
出願人
  • 大阪瓦斯株式会社
  • 国立大学法人群馬大学
発明の名称 キャパシタの製造方法およびキャパシタ
発明の概要 【課題】簡便かつ効率良く実用性の高いキャパシタを製造する技術を提供すること。
【解決手段】フッ化炭素を主成分として形成される電池正極1と、リチウムを主成分として形成される電池負極2と電解液3とを備えてなるリチウム一次電池を形成するとともに、放電可能状態にあるリチウム一次電池を放電させ、電池正極1を電解質イオンが吸蔵可能な炭素材料に変換するとともに、電池負極2から電解液3中にリチウムイオンを放出させて、炭素材料を主成分とする電極と、リチウムイオンを含有してなる電解液3を有するキャパシタを製造する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


近年、電力供給源としてエネルギー密度の高さから二次電池が用いられてきた。しかし、二次電池だけでは充放電を行う際に電極付近での化学反応を必要とするため充放電に時間を要し、充放電の応答性に優れた新たな電力供給源が求められている。



そこで新たな電力供給源として現在は、正極に電気二重層キャパシタ用の活性炭電極、負極にリチウムイオン電池用の黒鉛電極を用いることで構成される、二次電池と同等のエネルギー密度を持たせたキャパシタ、すなわちハイブリッドキャパシタ(リチウムイオンキャパシタ)が注目されている。このハイブリッドキャパシタは電解液が含浸された正極および負極を用い、充放電の際には正極の表面において含浸された電解液中の電解質のイオンが吸着および脱離を繰り返して充放電が行われるため、正極では化学反応を必要としないため二次電池より充放電の応答性が優れているという特性を有したものであった。(たとえば、特許文献1参照)



一方、フッ化黒鉛を正極に用いた(CF)n/Li一次電池は、高くかつ安定した放電電圧、高いエネルギー密度、貯蔵性の良さなど、優れた特性を示す一次電池である。この電池の放電反応は、非特許文献1によれば、三元系化合物(C-F-Li)nの生成反応であり、生成した放電生成物は、不均化反応によって最終的にはLiFとCに分解するとされている。
(CF)n + nLi → (C-F-Li)n → nLiF + nC
この電池は、従来から一次電池として使用され、放電後(使用後)は、そのまま廃棄されているのが現状である。

産業上の利用分野


本発明は、炭素材料を主成分とする電極と、前記電極との界面に電気二重層を形成するリチウムイオンを含有してなる電解液を有するキャパシタの製造方法およびキャパシタに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
炭素材料を主成分とする電極と、リチウムイオンを含有してなる電解液を有するキャパシタの製造方法であって、
フッ化炭素を主成分として形成される電池正極と、リチウムを主成分として形成される電池負極と電解液とを備えてなるリチウム一次電池を形成するとともに、放電可能状態にある前記リチウム一次電池を放電させ、前記電池正極を電解質イオン吸蔵可能な炭素材料に変換するとともに、前記電池負極から前記電解液中にリチウムイオンを放出させて、放電後の前記電池正極をキャパシタ正極とするとともに、放電後の前記電池負極をキャパシタ負極とするキャパシタの製造方法。

【請求項2】
請求項1記載のキャパシタの製造方法により製造されたキャパシタ。

【請求項3】
前記フッ化炭素が、フッ化黒鉛である請求項2に記載のキャパシタ。
産業区分
  • 電子部品
  • その他電子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011170391thum.jpg
出願権利状態 登録
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