JP2000124077A - 電気二重層キャパシタ - Google Patents
電気二重層キャパシタInfo
- Publication number
- JP2000124077A JP2000124077A JP10296378A JP29637898A JP2000124077A JP 2000124077 A JP2000124077 A JP 2000124077A JP 10296378 A JP10296378 A JP 10296378A JP 29637898 A JP29637898 A JP 29637898A JP 2000124077 A JP2000124077 A JP 2000124077A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric double
- double layer
- layer capacitor
- nitrile
- electrolytic solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低抵抗、高容量な電気二重層キャパシタやリ
チウム二次電池を提供する 【解決手段】 電気二重層キャパシタにおいて、ニトリ
ル化合物を含んだ電解液を用いる。
チウム二次電池を提供する 【解決手段】 電気二重層キャパシタにおいて、ニトリ
ル化合物を含んだ電解液を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分極性電極と電解
質との界面に生じる電気二重層を利用した電気二重層キ
ャパシタに関する。
質との界面に生じる電気二重層を利用した電気二重層キ
ャパシタに関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、電気二重層キャパシタはマイクロ
コンピュータ、メモリ、タイマー等のバックアップ用電
源に用いられている。更に、ＥＶや太陽電池と組み合わ
せたシステムへの用途が高まっている。また、リチウム
電池は高容量電池として携帯用テープレコーダ等の小型
機器用電源やさらにはＥＶ用電源としての応用が試みら
れている。これら電気二重層キャパシタやリチウム二次
電池の電解液としてプロピレンカーボネートなどが主に
用いられている。
コンピュータ、メモリ、タイマー等のバックアップ用電
源に用いられている。更に、ＥＶや太陽電池と組み合わ
せたシステムへの用途が高まっている。また、リチウム
電池は高容量電池として携帯用テープレコーダ等の小型
機器用電源やさらにはＥＶ用電源としての応用が試みら
れている。これら電気二重層キャパシタやリチウム二次
電池の電解液としてプロピレンカーボネートなどが主に
用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年電気二重
層キャパシタやリチウム二次電池において高い出力特性
や高い容量特性が要求されてきている。
層キャパシタやリチウム二次電池において高い出力特性
や高い容量特性が要求されてきている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め本発明の電気二重層キャパシタは、分極性電極と、一
般式（化２）で示されるニトリル化合物の少なくとも1
種類を含む電解液とを具備したことを特徴とする。
め本発明の電気二重層キャパシタは、分極性電極と、一
般式（化２）で示されるニトリル化合物の少なくとも1
種類を含む電解液とを具備したことを特徴とする。
【０００５】
【化２】
【０００６】このとき、ニトリル化合物は、アセトニト
リルであることが望ましい。また、電解液は、ニトリル
化合物と（環状炭酸エステル類類、環状カルボン酸エス
テル環状エーテル類、スルホランおよびスルホラン誘導
体から選択される１種類以上の化合物）との混合溶媒を
有することが望ましい。
リルであることが望ましい。また、電解液は、ニトリル
化合物と（環状炭酸エステル類類、環状カルボン酸エス
テル環状エーテル類、スルホランおよびスルホラン誘導
体から選択される１種類以上の化合物）との混合溶媒を
有することが望ましい。
【０００７】以上の電解液は、４級オニウム塩を溶質と
して有することが望ましい。さらに、電解液を構成する
電解質塩は、ＢＦ4 -、ＰＦ6 -またはＣｌＯ4 -をアニオン
とすることが望ましい。
して有することが望ましい。さらに、電解液を構成する
電解質塩は、ＢＦ4 -、ＰＦ6 -またはＣｌＯ4 -をアニオン
とすることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】分極性電極と電解液の界面で形成
される電気二重層を利用したキャパシタにおいて、電解
液の溶媒が、ニトリル化合物の少なくとも1種類以上を
含むことを特徴とする電気二重層キャパシタである。
される電気二重層を利用したキャパシタにおいて、電解
液の溶媒が、ニトリル化合物の少なくとも1種類以上を
含むことを特徴とする電気二重層キャパシタである。
【０００９】電気二重層キャパシタ用電解液の溶媒とし
て、低粘度で高誘電率を有するニトリル化合物を使用す
るため、電解液の導電率が高くなり低抵抗で高容量な電
気二重層キャパシタやリチウム電池を実現することが可
能である。
て、低粘度で高誘電率を有するニトリル化合物を使用す
るため、電解液の導電率が高くなり低抵抗で高容量な電
気二重層キャパシタやリチウム電池を実現することが可
能である。
【００１０】以下本発明に好適な実施例を具体的に記述
する。
する。
【００１１】
【実施例】（実施例１）アセトニトリル（ＡＮ）５００
ｍｌに溶質として４フッ化ホウ酸４エチルアンモニウム
（ＴＥＡＢＦ４）を７６ｇ（０．７mol/L）溶解させ、
電気二重層キャパシタ用電解液とした。次に、活性炭、
アセチレンフ゛ラック、カルボキシメチルセルロースのアンモニウ
ム塩、水、メタノールを１０：２：１：１００：４０の
重量比に秤量混合し、スラリーを作製した。このスラリ
ーを厚み20μｍのアルミニウム箔の片面にディップコー
ティングし、30分室温で予備乾燥した。その後、120℃
で30分間乾燥し、さらに先程ディップした面にディッ
プ、予備乾燥、乾燥の工程をもう一度行った。ディップ
面の厚みは80μｍとした。これを直径２０ｍｍに切断し
て、電極とした。セパレータを直径２５ｍｍに切断し
た。２枚の電極とセパレータを１組とし、１５０℃で１
番真空乾燥し、電解液を１晩含浸させた。電解液の含浸
はアルゴン雰囲気中で行った。含浸させた電極をディッ
プ面が内側になるようにセパレータを介して対向させ、
外側のアルミニウムがむき出しになった面から、リード
線を取り出し、試験用キャパシタとした。試験用キャパ
シタを２．５Ｖの定電圧で１０分間充電したのち、放電
電流１ｍＡで定電流放電を行った。放電直後の電圧降下
から直流抵抗を、放電電位が１Ｖから０．５Ｖに達する
時間から放電容量Ｃ（Ｆ）を次式により算出した。Ｃ＝
Ｉ×Δｔ×Ｆ／ΔＶ（ここで、Ｉ：放電電流（Ａ）、Δ
ｔ：電位がΔＶ変化するのに要する時間（秒）、Ｆ：フ
ァラデー定数、ΔＶ：電位差（Ｖ）である。）。
ｍｌに溶質として４フッ化ホウ酸４エチルアンモニウム
（ＴＥＡＢＦ４）を７６ｇ（０．７mol/L）溶解させ、
電気二重層キャパシタ用電解液とした。次に、活性炭、
アセチレンフ゛ラック、カルボキシメチルセルロースのアンモニウ
ム塩、水、メタノールを１０：２：１：１００：４０の
重量比に秤量混合し、スラリーを作製した。このスラリ
ーを厚み20μｍのアルミニウム箔の片面にディップコー
ティングし、30分室温で予備乾燥した。その後、120℃
で30分間乾燥し、さらに先程ディップした面にディッ
プ、予備乾燥、乾燥の工程をもう一度行った。ディップ
面の厚みは80μｍとした。これを直径２０ｍｍに切断し
て、電極とした。セパレータを直径２５ｍｍに切断し
た。２枚の電極とセパレータを１組とし、１５０℃で１
番真空乾燥し、電解液を１晩含浸させた。電解液の含浸
はアルゴン雰囲気中で行った。含浸させた電極をディッ
プ面が内側になるようにセパレータを介して対向させ、
外側のアルミニウムがむき出しになった面から、リード
線を取り出し、試験用キャパシタとした。試験用キャパ
シタを２．５Ｖの定電圧で１０分間充電したのち、放電
電流１ｍＡで定電流放電を行った。放電直後の電圧降下
から直流抵抗を、放電電位が１Ｖから０．５Ｖに達する
時間から放電容量Ｃ（Ｆ）を次式により算出した。Ｃ＝
Ｉ×Δｔ×Ｆ／ΔＶ（ここで、Ｉ：放電電流（Ａ）、Δ
ｔ：電位がΔＶ変化するのに要する時間（秒）、Ｆ：フ
ァラデー定数、ΔＶ：電位差（Ｖ）である。）。
【００１２】以上の結果を表１に示した。
【００１３】
【表１】
【００１４】（実施例２）本実施例では、電解液を構成
する溶媒と溶質の検討を行った。電解液の構成を表１に
示した。表１に示したとおり、アセトニトリル（Ａ
Ｎ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、γ−ブチロラク
トン（ＧＶＬ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、スル
ホラン（ＳＬ）、３−メチルスルホラン（ＭＳＬ）の単
独または混合物を溶媒とし、これに４フッ化ホウ酸４エ
チルアンモニウム（ＴＥＡＢＦ４）、６フッ化リン酸４
エチルアンモニウム（ＴＥＡＰＦ６）、４エチルアンモ
ニウムパークロレート（ＴＥＡＣｌＯ４）を溶質とした
電解液を作製した。表１において、溶媒を示した欄の数
値は、各溶媒の混合比を体積比で表したものである。
する溶媒と溶質の検討を行った。電解液の構成を表１に
示した。表１に示したとおり、アセトニトリル（Ａ
Ｎ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、γ−ブチロラク
トン（ＧＶＬ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、スル
ホラン（ＳＬ）、３−メチルスルホラン（ＭＳＬ）の単
独または混合物を溶媒とし、これに４フッ化ホウ酸４エ
チルアンモニウム（ＴＥＡＢＦ４）、６フッ化リン酸４
エチルアンモニウム（ＴＥＡＰＦ６）、４エチルアンモ
ニウムパークロレート（ＴＥＡＣｌＯ４）を溶質とした
電解液を作製した。表１において、溶媒を示した欄の数
値は、各溶媒の混合比を体積比で表したものである。
【００１５】また、比較例として、溶媒をプロピレンカ
ーボネート（ＰＣ）で作成したものを作成した。その他
の構成用件は全て実施例1と同一とし試験用キャパシタ
を作製し、それぞれの放電容量と直流抵抗を実施例１と
同じ方法で測定した。
ーボネート（ＰＣ）で作成したものを作成した。その他
の構成用件は全て実施例1と同一とし試験用キャパシタ
を作製し、それぞれの放電容量と直流抵抗を実施例１と
同じ方法で測定した。
【００１６】表１から明らかなように、本実施例で作成
した電気二重層キャパシタは、比較例のものと比べて、
直流抵抗が小さく、放電容量の高いものを得ることがで
きた。
した電気二重層キャパシタは、比較例のものと比べて、
直流抵抗が小さく、放電容量の高いものを得ることがで
きた。
【００１７】また、本実施例では、一般式（化１）で示
されニトリル化合物として、Ｒがメチル基であるアセト
ニトリルを用いた例を示したが、Ｒがエチル基、プロプ
ル基であるニトリル化合物を用いても、同様の効果を得
ることができた。
されニトリル化合物として、Ｒがメチル基であるアセト
ニトリルを用いた例を示したが、Ｒがエチル基、プロプ
ル基であるニトリル化合物を用いても、同様の効果を得
ることができた。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば低抵抗で
高容量な電気二重層キャパシタを得ることができる。
高容量な電気二重層キャパシタを得ることができる。
フロントページの続き (72)発明者 吉田 昭彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ03 AK06 AL06 AM01 AM02 AM03 AM04 AM05 AM06 AM07 HJ02
Claims (5)
- 【請求項１】 分極性電極と、一般式（化１）で示され
るニトリル化合物の少なくとも1種類を含む電解液とを
具備したことを特徴とする電気二重層キャパシタ。 【化１】 - 【請求項２】 ニトリル化合物は、アセトニトリルであ
ることを特徴とする請求項１記載の電気二重層キャパシ
タ。 - 【請求項３】 電解液は、ニトリル化合物と（環状炭酸
エステル類類、環状カルボン酸エステル環状エーテル
類、スルホランおよびスルホラン誘導体から選択される
１種類以上の化合物）との混合溶媒を有することを特徴
とする請求項１または２記載の電気二重層キャパシタ。 - 【請求項４】 電解液は、４級オニウム塩を溶質として
有することを特徴とする請求項１、２または３記載の電
気二重層キャパシタ。 - 【請求項５】 電解液を構成する電解質塩は、ＢＦ4 -、
ＰＦ6 -またはＣｌＯ4 -をアニオンとすることを特徴とす
る請求項１、２または３記載の電気二重層キャパシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10296378A JP2000124077A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 電気二重層キャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10296378A JP2000124077A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 電気二重層キャパシタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000124077A true JP2000124077A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17832783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10296378A Pending JP2000124077A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 電気二重層キャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000124077A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1508934A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-02-23 | Samsung SDI Co., Ltd. | Electrolyte for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery comprising the same |
| JP2005521239A (ja) * | 2002-03-19 | 2005-07-14 | エナジィ・ストーリッジ・システムズ・プロプライエタリー・リミテッド | エネルギ貯蔵装置用電解質 |
| KR100814827B1 (ko) | 2007-04-05 | 2008-03-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| US7846588B2 (en) | 2004-06-30 | 2010-12-07 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same |
| JP2011216751A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Nippon Chemicon Corp | 電気二重層キャパシタ |
| JP2013539245A (ja) * | 2010-10-04 | 2013-10-17 | コーニング インコーポレイテッド | 電解質系および電解槽 |
| WO2014038343A1 (ja) | 2012-09-04 | 2014-03-13 | ダイキン工業株式会社 | 電解液及び電気化学デバイス |
| US20140160631A1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Electrolyte composition and energy storage device including the same |
| WO2016208946A1 (ko) * | 2015-06-22 | 2016-12-29 | 솔브레인 주식회사 | 리튬 이차 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| US9947484B2 (en) | 2013-06-26 | 2018-04-17 | Daikin Industries, Ltd. | Electrolyte solution and electrochemical device |
| US10720665B2 (en) | 2015-06-22 | 2020-07-21 | Soulbrain Co., Ltd. | Lithium secondary battery including a perfluoro nitrile compound |
-
1998
- 1998-10-19 JP JP10296378A patent/JP2000124077A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005521239A (ja) * | 2002-03-19 | 2005-07-14 | エナジィ・ストーリッジ・システムズ・プロプライエタリー・リミテッド | エネルギ貯蔵装置用電解質 |
| JP2010010699A (ja) * | 2002-03-19 | 2010-01-14 | Cap-Xx Ltd | エネルギ貯蔵装置用電解質 |
| EP1508934A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-02-23 | Samsung SDI Co., Ltd. | Electrolyte for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery comprising the same |
| US7718322B2 (en) | 2003-08-20 | 2010-05-18 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery comprising same |
| US7846588B2 (en) | 2004-06-30 | 2010-12-07 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same |
| US9287585B2 (en) | 2007-04-05 | 2016-03-15 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery |
| US8906559B2 (en) | 2007-04-05 | 2014-12-09 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte including an additive for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including same |
| KR100814827B1 (ko) | 2007-04-05 | 2008-03-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| JP2011216751A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Nippon Chemicon Corp | 電気二重層キャパシタ |
| JP2013539245A (ja) * | 2010-10-04 | 2013-10-17 | コーニング インコーポレイテッド | 電解質系および電解槽 |
| WO2014038343A1 (ja) | 2012-09-04 | 2014-03-13 | ダイキン工業株式会社 | 電解液及び電気化学デバイス |
| US9601279B2 (en) | 2012-09-04 | 2017-03-21 | Daikin Industries, Ltd. | Electrolyte solution and electrochemical device |
| US20140160631A1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Electrolyte composition and energy storage device including the same |
| US9011709B2 (en) | 2012-12-06 | 2015-04-21 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Electrolyte composition and energy storage device including the same |
| US9947484B2 (en) | 2013-06-26 | 2018-04-17 | Daikin Industries, Ltd. | Electrolyte solution and electrochemical device |
| WO2016208946A1 (ko) * | 2015-06-22 | 2016-12-29 | 솔브레인 주식회사 | 리튬 이차 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| US10720665B2 (en) | 2015-06-22 | 2020-07-21 | Soulbrain Co., Ltd. | Lithium secondary battery including a perfluoro nitrile compound |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5754393A (en) | Electric double layer capacitor | |
| US8475676B2 (en) | Electrolyte | |
| US7167353B2 (en) | Ionic liquid, method of dehydration, electrical double layer capacitor, and secondary battery | |
| EP2037468B1 (en) | Additive for electrolyte solution and electrolyte solution | |
| EP1380569B1 (en) | Ionic liquid of dimethylethyl(methoxyethyl)ammonium for an electric double layer capacitor and a secondary battery | |
| US20140098466A1 (en) | Electrolyte | |
| WO2014088712A1 (en) | Electrolyte compositions and electrochemical double layer capacitors formed there from | |
| JP2000124077A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| US5969936A (en) | Electric double layer capacitor and electrolyte therefor | |
| EP1648005A1 (en) | Electric double layer capacitor | |
| JP6587579B2 (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
| WO2021241333A1 (ja) | 電気化学デバイス用電解液および電気化学デバイス | |
| JP6449732B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JPH1154376A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JP2008091823A (ja) | 電気二重層キャパシタ用電解液及び電気二重層キャパシタ | |
| JPH09205041A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JP3792528B2 (ja) | 電気二重層コンデンサの製造方法 | |
| KR20110060253A (ko) | 전해질 용액 및 이를 포함하는 초고용량 커패시터 | |
| JP5063172B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ用電解液 | |
| JP2002222739A (ja) | 電気二重層キャパシタ及びそのための電解液 | |
| KR101583525B1 (ko) | 슈퍼캐패시터용 전해액 및 이를 함유한 슈퍼캐패시터 | |
| JP3791171B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ及びそのための電解液 | |
| CN115668423A (zh) | 宽温电解液 | |
| JPS61252619A (ja) | 新規な電気二重層コンデンサ | |
| JP2008130623A (ja) | 常温溶融塩を用いた電気化学デバイス用電解質及び電気化学デバイス |