KR101503687B1 - activated carbon, manufacturing method thereof, and capacitor that contains it - Google Patents

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Abstract

본 발명은 농업부산물을 원료로 화학적 활성화 방법을 포함하는 활성탄 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 본 발명에 따른 활성탄의 제조방법은 a)농업부산물을 분쇄하는 단계; b)분쇄된 농업부산물을 비활성 분위기에서 700 내지 900℃로 1시간 내지 3시간 열처리하여 탄화물을 제조하는 단계; c)KOH 와 상기 탄화물을 60 내지 70℃로 가열 교반하는 단계; d)K2CO3를 투입하고 60 내지 70℃로 가열 교반하여 페이스트화 하는 단계; 및 e)페이스트를 건조하고 비활성 분위기에서 700 내지 900℃로 1시간 내지 3시간 열처리하는 단계;를 포함한다. The present invention relates to a method for producing an activated carbon including a chemical activation method using agricultural byproducts as a raw material, and more particularly, to a method for producing activated carbon according to the present invention, comprising the steps of: a) crushing agricultural byproducts; b) heat treating the milled agricultural by-products in an inert atmosphere at 700 to 900 占 폚 for 1 hour to 3 hours to produce a carbide; c) heating and stirring the KOH and the carbide to 60 to 70 캜; d) adding K 2 CO 3 and heating and stirring at 60 to 70 ° C to form a paste; And e) drying and heat treating the paste in an inert atmosphere at 700 to 900 占 폚 for 1 hour to 3 hours.

Description

활성탄의 제조방법 및 이를 포함하는 축전지{activated carbon, manufacturing method thereof, and capacitor that contains it}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing activated carbon,

본 발명은 활성탄의 제조방법 및 이를 포함하는 축전지에 관한 것으로, 보다 상세하게, 화학적 활성화를 사용하여 전기 화학 특성이 향상된 활성탄의 제조방법 및 이를 포함하는 축전지에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing activated carbon and a battery including the same, and more particularly, to a method for producing activated carbon having enhanced electrochemical characteristics by using chemical activation and a battery including the same.

최근에 전기적 에너지 저장장치로 저에너지 밀도 특성의 재래식 커패시터(Condenser)와 저출력 밀도 특성을 갖는 이차전지의 단점을 보완하여 순간적인 고출력 충ㆍ방전이 가능한 에너지 전기화학 축전지가 연구되고 있다. Recently, an energy electrochemical battery capable of instantaneous high output charge and discharge has been studied by supplementing the disadvantages of a conventional capacitor having a low energy density characteristic and a secondary battery having a low output density characteristic as an electrical energy storage device.

전기화학 축전지는 전기 이중층 축전지와 유사축전지의 두 형태로 나누어진다. Electrochemical cells are divided into two types, electric double layer battery and similar battery.

전기 이중층 축전지는 활성탄과 같이 상대적으로 전기 전도성이 좋으며 이온과 접촉되는 비표면적이 매우 큰 다공성 물질을 양극과 음극의 전극 소재로 사용함으로써 전기 이중층 원리에 따라 축전되는 전하의 양을 극대화한 전기화학 축전지이다.An electric double layer battery is an electrochemical battery which maximizes the amount of electric charge accumulated according to the electric double layer principle by using a porous material having a relatively high specific surface area such as activated carbon which has a relatively high electrical conductivity and is in contact with ions, to be.

전기 이중층 축전지 기술 개발은 활성탄 전극, 전해액, 분리 막 제조기술등의 분야로 나누어진다. 활성 탄소계 전극은 다른 전극 소재에 비하여 다양한 형태로 소재의 원재료를 구하기 쉬운 관계로 비교적 가격이 저렴한 전극소재라는 장점이 있다. 활성탄 전극에 관한 기술개발은 비표면적, 기공크기 분포, 기공부피, 전기 전도도에 관하여 주로 진행되었고, 전기이중층 축전지의 전극물질인 활성탄의 기공구조와 전기화학특성과 상관관계를 규명하려는 많은 연구가 진행되고 있다. 최근의 연구결과에 따르면 비표면적이 증가하면 정전용량도 증가하다가 어느 정도 비표면적 이상이 되면, 메조기공의 분율의 증가가 정전용량에 크게 영향을 미친다고 보고 되고 있다. 최근에 화학적 약품 활성화 처리를 통한 고용량 소재의 합성이 새롭게 선보이면서 고 비표면적과 메조기공이 발달된 활성탄의 제조기술이 관심의 초점이 되고 있다. 따라서 본 발명은 농업부산물을 원료로 화학적 활성화 방법을 이용하여 비표면적과 기공을 조절하여, 전기적인 능력이 향상된 활성탄 제조공정의 내용을 포함하는 것이다.The development of electric double layer battery technology is divided into the fields of activated carbon electrode, electrolytic solution and separation membrane manufacturing technology. The activated carbon-based electrode is advantageous in that it is relatively inexpensive because the raw material of the material can be easily obtained in various forms compared to other electrode materials. The development of the technology related to the activated carbon electrode has mainly proceeded with respect to the specific surface area, the pore size distribution, the pore volume, and the electric conductivity, and many studies have been carried out to investigate the correlation between the pore structure and the electrochemical characteristics of the activated carbon which is the electrode material of the electric double layer battery . According to recent research results, it has been reported that when the specific surface area increases, the electrostatic capacity also increases, but when the specific surface area is increased to some extent, the increase of the mesophase porosity greatly affects the capacitance. Recently, the synthesis of high-capacity materials through the chemical chemical activation process has been newly introduced, and the technology of manufacturing activated carbon with high specific surface area and meso pore has become the focus of attention. Accordingly, the present invention includes the contents of the process for manufacturing activated carbon with improved electrical capability by controlling the specific surface area and pore size by using a chemical activation method using agricultural byproducts as raw materials.

대한민국 공개특허 제2010-0117954호와 같이, 볏짚을 탄소원으로 하여 화학적 활성화에 의해 제조되는 활성탄 기술은 공개되어 있다. 그러나, 고 비표면적을 가지며 메조기공이 발달된 활성탄의 제조기술은 여전히 요구되고 있다.As disclosed in Korean Patent Publication No. 2010-0117954, an activated carbon technology in which rice straw is used as a carbon source and is produced by chemical activation is disclosed. However, there is still a demand for a technique for producing an activated carbon having a high specific surface area and mesopores.

대한민국 공개특허 10-2010-0117954Korean Patent Publication No. 10-2010-0117954

본 발명은 농업부산물로부터 화학적 활성조건을 사용하여 고 비표면적과 메조기공이 향상된 다공성구조의 활성탄 제조방법을 제공하고자 한다. 또한, 제조된 활성탄이 포함되어 정전용량이 향상된 축전지를 제공하고자 한다. The present invention provides a method for producing activated carbon having a high specific surface area and a mesopore-enhanced porous structure by using chemical active conditions from agricultural byproducts. Also, it is intended to provide a battery including the activated carbon to improve the electrostatic capacity.

본 발명에 따른 활성탄의 제조방법은 a)농업부산물을 분쇄하는 단계; The method for producing activated carbon according to the present invention comprises the steps of: a) crushing agricultural by-products;

b)분쇄된 농업부산물을 비활성 분위기에서 700 내지 900℃로 1시간 내지 3시간 열처리하여 탄화물을 제조하는 단계;b) heat treating the milled agricultural by-products in an inert atmosphere at 700 to 900 占 폚 for 1 hour to 3 hours to produce a carbide;

c) KOH와 상기 탄화물을 60 내지 70℃로 가열 교반하는 단계;c) heating and stirring the KOH and the carbide to 60 to 70 캜;

d) K2CO3를 투입하고 60 내지 70℃로 가열 교반하여 페이스트화 하는 단계; 및d) adding K 2 CO 3 and heating and stirring at 60 to 70 ° C to form a paste; And

e)페이스트를 건조하고 비활성 분위기에서 700 내지 900℃로 1시간 내지 3시간 열처리하는 단계를 포함한다.e) drying and heat treating the paste in an inert atmosphere at 700 to 900 占 폚 for 1 hour to 3 hours.

본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 제조방법에 있어, 상기 농업부산물은 쌀겨를 포함할 수 있다.In the activated carbon production method according to an embodiment of the present invention, the agricultural by-products may include rice bran.

본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 제조방법에 있어, 상기 c)단계는 상기 KOH: 상기 탄화물의 무게비는 1 내지 3 : 1 일 수 있다In the method of manufacturing activated carbon according to an embodiment of the present invention, in the step c), the weight ratio of the KOH: the carbide may be 1 to 3: 1

본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 제조방법에 있어, 상기 d) 단계에서, 상기 K2CO3는 상기 c)단계의 탄화물 100 중량부를 기준으로 10 내지 30 중량부로 투입 될 수 있다.In the method for producing activated carbon according to an embodiment of the present invention, in step d), K 2 CO 3 may be added in an amount of 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbide of step c).

본 발명은 상술한 제조방법으로 제조된 활성탄을 함유하는 전극을 포함한다. The present invention includes an electrode containing activated carbon produced by the above-described production method.

본 발명은 상술한 전극이 구비되는 축전지를 포함한다.The present invention includes a battery having the above-described electrode.

본 발명에 따른 활성탄의 제조방법은 폐기되는 농업 부산물을 이용하여 부가가치가 높은 활성탄을 제조함에 따라, 매우 우수한 경제성을 갖는 장점이 있으며, 화학적 활성화를 이용하여 매우 높은 비표면적을 가지면서도 메조기공이 발달된 활성탄을 제조할 수 있는 장점이 있으며, 전극으로 사용되는 경우 매우 우수한 충전 용량을 갖는 장점이 있다.The method for producing activated carbon according to the present invention has the advantage of having excellent economical efficiency due to the production of activated carbon having a high added value by using disused agricultural byproducts and has a very high specific surface area by using chemical activation, And it has an advantage of having a very excellent charging capacity when used as an electrode.

도 1은 본 발명의 X선 회절 결과를 나타낸 그래프
도 2는 본 발명의 흡착곡선분석결과를 나타낸 그래프
도 3은 본 발명의 비표면적의 분석결과를 나타낸 그래프
도 4는 본 발명의 비표면적의 분석결과를 나타낸 그래프
도 5의 cyclic voltammogram(CV)는 주사속도(scan rate)를 20mV/s 범위에서 측정한 결과를 나타낸 그래프
도 6은 제조한 전극의 impedance 특성을 나타낸 그래프1 is a graph showing the results of X-ray diffraction of the present invention
2 is a graph showing the adsorption curve analysis results of the present invention
3 is a graph showing the results of the analysis of the specific surface area of the present invention
4 is a graph showing the results of analysis of the specific surface area of the present invention
The cyclic voltammogram (CV) of FIG. 5 is a graph showing a result of measuring a scan rate in a range of 20 mV / s
6 is a graph showing impedance characteristics of the electrode manufactured

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 활성탄 제조방법을 상세히 설명한다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. Hereinafter, a method for manufacturing activated carbon according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the technical and scientific terms used herein will be understood by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.

본 발명에 따른 활성탄의 제조방법은 a)농업부산물을 분쇄하는 단계; The method for producing activated carbon according to the present invention comprises the steps of: a) crushing agricultural by-products;

b)분쇄된 농업부산물을 비활성 분위기에서 700 내지 900℃로 1시간 내지 3시간 열처리하여 탄화물을 제조하는 단계;b) heat treating the milled agricultural by-products in an inert atmosphere at 700 to 900 占 폚 for 1 hour to 3 hours to produce a carbide;

c) KOH와 상기 탄화물을 60 내지 70℃로 가열 교반하는 단계;c) heating and stirring the KOH and the carbide to 60 to 70 캜;

d)K2CO3를 투입하고 60 내지 70℃로 가열 교반하여 페이스트화 하는 단계; 및d) adding K 2 CO 3 and heating and stirring at 60 to 70 ° C to form a paste; And

e)페이스트를 건조하고 비활성 분위기에서 700 내지 900℃로 1시간 내지 3시간 열처리하는 단계를 포함한다.e) drying and heat treating the paste in an inert atmosphere at 700 to 900 占 폚 for 1 hour to 3 hours.

본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 제조방법에 있어, 상기 농업부산물은 농업 생산에서 기본 생산물 이외에 부차적으로 얻는 생산물을 의미할 수 있다. 구체적으로, 농업부산물은 견과껍질, 목재, 석탄, 리그닛, 코코넛 껍질, 쌀겨, 과일씨 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게, 농업 부산물은 쌀겨를 포함할 수 있다. 쌀겨는 국내에서 대량 생산되어 값이 저렴하고, 열처리 후 다량의 탄소를 함유하여 활성탄의 탄소원으로 사용하기 적합하다. In the method of manufacturing activated carbon according to an embodiment of the present invention, the agricultural by-product may mean a product obtained in addition to the basic product in agricultural production. Specifically, agricultural by-products may include nutshells, wood, coal, lignin, coconut shells, rice bran, fruit seeds and mixtures thereof. Preferably, agricultural by-products may include rice bran. Rice bran is mass-produced in Korea and its price is low, it contains a large amount of carbon after heat treatment and is suitable for use as carbon source of activated carbon.

본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 제조방법에 있어, 농업 부산물을 분쇄하는 단계는 농업 부산물을 분체화하는 단계를 의미할 수 있다. 상세하게, 농업 부산물은 탄화 열처리 전, 미분화될 수 있는데, 이러한 미분화는 회전하는 원통 내에 강구를 집어넣어 원료를 분쇄하는 볼 밀(ball mill), 회전축에 부착된 다수의 해머에 의해 분쇄하는 해머 밀(hammer mill), 볼과 함께 고속으로 회전하여 분쇄하는 마멸 분쇄기(attrition mill) 및 기류를 이용하는 제트 분쇄기(jet mill)에서 하나 또는 둘 이상 선택된 방법으로 수행될 수 있다.In the method of manufacturing activated carbon according to one embodiment of the present invention, the step of crushing agricultural by-products may mean pulverizing the agricultural by-products. In detail, the agricultural by-products can be undifferentiated before the carbonization heat treatment. Such undifferentiation includes a ball mill for crushing a raw material into a rotating cylinder, a hammer mill for crushing by a plurality of hammers attached to the rotary shaft, a hammer mill, a ball mill using an attrition mill and a jet mill, which are rotated at high speed with the ball and pulverized.

바람직하게, 농업 부산물의 분쇄는 마멸 분쇄기에 의해 수행될 수 있는데, 마멸 분쇄기는 대량의 농업부산물을 단시간에 미분화하는데 적합하며, 특히 농업 부산물을 수백 마이크로의 입자크기로 미분화시키는데 적합하다. 비 한정적인 일 예로, 마멸 분쇄기로 분쇄를 수행하는 경우, 농업 부산물을 30분 내지 1시간 동안 600 내지 800rpm의 속도로 분쇄함으로써, 미분화된 농업 부산물을 수득할 수 있다.Preferably, the milling of the agricultural by-products can be carried out by an attrition mill, which is suitable for micronizing large quantities of agricultural by-products in a short period of time, and is particularly suitable for micronizing agricultural by-products to particle sizes of several hundred microns. By way of non-limiting example, when pulverizing is carried out with a mill, milling of agricultural by-products at a rate of 600 to 800 rpm for 30 minutes to 1 hour can result in undifferentiated agricultural by-products.

농업 부산물은 분쇄에 의해 0.01 내지 0.6mm의 입자크기(평균 입자크기)로 미분화될 수 있다. 0.01 내지 0.6mm의 입자크기로 미분화된 농업 부산물을 탄화열처리(b) 단계 및 화학적 활성화 처리(c) 단계를 함으로써, 활성탄에 열린 구조의 기공이 균질하게 형성되어 활성탄의 비표면적을 향상시킬 수 있다.Agricultural by-products can be micronized by pulverization to a particle size (mean particle size) of 0.01 to 0.6 mm. By carrying out the carbonization heat treatment (b) step and the chemical activation treatment (c) step of pulverizing agricultural by-products having a particle size of 0.01 to 0.6 mm, the pores of the open structure are formed homogeneously in the activated carbon, so that the specific surface area of the activated carbon can be improved .

a) 단계의 분쇄가 수행되기 전, 농업부산물에 잔류하는 이물질을 제거하는 세척 및 건조단계가 더 수행될 수 있음은 물론이며, 이물질 제거 후 농업부산물을 일정 크기로 절단하는 절단 단계가 더 수행될 수 있음은 물론이다. It is needless to say that the washing and drying step for removing foreign matters remaining in the agricultural by-products before the crushing of the step a) can be further performed, and further the cutting step for cutting the agricultural by-products into a predetermined size after the removal of the foreign substances is further performed Of course.

본 발명의 일실시예에 따른 활성탄의 제조방법에 있어, 상기 b)단계의 열처리는 미분화된 농업 부산물을 탄화하는 단계이다. In the method for producing activated carbon according to an embodiment of the present invention, the heat treatment in the step b) is a step of carbonizing undifferentiated agricultural by-products.

상세하게, b) 단계의 열처리(이하, 탄화 열처리)는 비활성 분위기에서 700 내지 900℃의 온도로 수행될 수 있다. In detail, the heat treatment in step b) (hereinafter, carbonization heat treatment) may be performed in an inert atmosphere at a temperature of 700 to 900 ° C.

탄화 열처리시의 비활성 분위기는 비활성 기체 분위기를 의미할 수 있으며, 비활성 기체는 질소, 아르곤 또는 이들의 혼합 가스를 포함할 수 있다. 비활성 분위기는 비활성 기체가 100-1000cc/min으로 흐르는 분위기일 수 있다. 비활성 기체가 100-1000cc/min으로 흐르는 분위기에서 탄화 열처리를 수행함으로써, 열처리시 발생하는 가스상의 생성물을 제거하여 보다 신속하게 농업부산물을 탄화시킬 수 있으며, 산소에 의한 산화를 최소화할 수 있다. The inert atmosphere in the carbonization heat treatment may mean an inert gas atmosphere, and the inert gas may include nitrogen, argon, or a mixed gas thereof. The inert atmosphere may be an atmosphere in which the inert gas flows at 100-1000 cc / min. Carbonization heat treatment is performed in an atmosphere in which an inert gas flows at 100-1000 cc / min. Thus, gaseous products generated during heat treatment can be removed, carbonization of agricultural byproducts can be performed more quickly, and oxidation by oxygen can be minimized.

탄화 열처리는 700 내지 900℃의 온도에서 이루어질 수 있는데, 700℃ 미만에서는 열처리가 적절히 이루어지지 않아 물리적 특성의 증가가 높지 않으며, 900℃를 초과하는 온도에서는 농업부산물이 산화되어 최종수율이 감소할 수 있으며, 고온 열처리에 따른 생산 비용의 과도한 증가 발생할 수 있다. 탄화 열처리가 수행되는 시간은 농업부산물의 충분한 탄화가 발생하는 시간이면 무방하다. 비 한정적인 일 예로, 탄화 열처리는 1시간 내지 3시간 동안 수행될 수 있다.The carbonization heat treatment can be performed at a temperature of 700 to 900 ° C. When the temperature is less than 700 ° C, the heat treatment is not appropriately performed and the increase in the physical properties is not high. When the temperature exceeds 900 ° C, And an excessive increase in the production cost due to the high temperature heat treatment may occur. The time at which the carbonization heat treatment is performed may be a time at which sufficient carbonization of agricultural by-products occurs. As a non-limiting example, the carbonization heat treatment can be performed for 1 to 3 hours.

본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄의 제조방법에 있어, 탄화된 농업부산물(이하, 탄화물)은 화학적 활성화 처리될 수 있다.In the method for producing activated carbon according to an embodiment of the present invention, the carbonized agricultural by-products (hereinafter referred to as carbide) may be chemically activated.

상세하게, 화학적 활성화 처리 단계는 KOH와 탄화물을 혼합한 후, K2CO3 를 투입하여 가열 교반하는 단계를 포함할 수 있다. In detail, the chemical activation treatment step may include mixing KOH and carbide, then adding K 2 CO 3 and heating and stirring.

본 발명의 일 실시예에 따라, KOH을 이용하여 화학적 활성화 단계를 수행함으로써, 후속되는 e) 단계의 열적 활성화시, 탄화물의 표면이 아닌 탄화물 내부로 깊게 파인 열린 기공 채널이 형성될 수 있으며, KOH와 함께 K2CO3를 투입하여 화학적 활성화시킴에 따라, 후속되는 e) 단계의 열적 활성화시, 다량의 메조기공을 형성할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, by performing a chemical activation step using KOH, an open pore channel deep inside the carbide, not on the surface of the carbide, can be formed during the subsequent thermal activation of step e) Can be chemically activated by the addition of K 2 CO 3 together with the catalyst to form a large amount of mesopores in the subsequent thermal activation of step e).

즉, KOH만을 이용하는 경우, 후속되는 e) 단계의 열적 활성화시, 채널 길이가 긴 열린 기공 채널이 탄화물에 다량 형성될 수 있어 탄화물의 비표면적을 증가시킬 수 있다. 이때, K2CO3 가 투입되지 않는 경우 마이크로 포어들이 대량 형성될 수 있으나, 놀랍게도 KOH와 함께 K2CO3 를 이용하여 화학적 활성화시킴에 따라, 후속되는 e) 단계의 열적 활성화시, 채널 길이가 긴 열린 기공 채널의 대량 형성에 의해 높은 비표면적을 가짐과 동시에, 마이크로 포어가 아닌 메조 기공이 형성되어, 고 비표면적을 가지면서도 메조기공이 발달된 활성탄이 제조될 수 있다.That is, in the case of using only KOH, in the subsequent thermal activation of step e), a large open channel having a long channel length can be formed on the carbide, thereby increasing the specific surface area of the carbide. In this case, when K 2 CO 3 is not added, a large amount of micropores can be formed. Surprisingly, as K 2 CO 3 is chemically activated with KOH, the channel length By mass formation of the long open pore channels, mesopores are formed not in the micropores while having a high specific surface area, and mesopores can be produced with high specific surface area.

상세하게, 화학적 활성화 단계는 c) KOH와 탄화물을 60 내지 70℃로 가열 교반하는 단계; 및 d) K2CO3 를 투입하고 60 내지 70℃로 가열 교반하여 페이스트화 하는 단계;를 포함할 수 있다.Specifically, the chemical activation step comprises: c) heating and stirring the KOH and the carbide to 60 to 70 캜; And d) adding K 2 CO 3 and heating and agitating the mixture at 60 to 70 ° C to paste.

화학적 활성화시, 가온된 KOH에 탄화물을 투입하여 혼합 교반함으로써, 탄화물 표면에서 균질하고 대량의 화학적 활성화가 발생할 수 있으며, KOH와 탄화물을 먼저 혼합한 후, K2CO3를 후속 투입함으로써 K2O의 잔류실리카 성분 용해와 CO2 성분의 탄화물 기공화를 통하여 탄화물을 메조 기공화 함으로써, 고 비표면적을 가지면서도 메조 기공이 발달된 활성탄을 제조할 수 있다.During the chemical activation, the carbide is added to the heated KOH and mixed and agitated, so that a homogeneous and large amount of chemical activation can occur on the surface of the carbide. K 2 O 3 and K 2 CO 3 are mixed first and K 2 O By dissolving the residual silica component and carbonization of the CO 2 component into mesoporous carbide, it is possible to produce activated carbon having a mesopore-enhanced activated carbon having a high specific surface area.

K2CO3가 투입되는 시점은 가온된 KOH에 의해 탄화물의 표면 영역에 다량의 균질한 화학적 활성화가 안정적으로 발생되는 시점일 수 있는데, 구체적인 일 예로, KOH와 탄화물이 혼합된 후 5분 내지 20분이 흐른 시점에서 K2CO3가 투입될 수 있다. The time point at which K 2 CO 3 is injected may be a time point at which a large amount of homogeneous chemical activation is stably generated in the surface region of the carbide by the heated KOH. Specifically, for example, K 2 CO 3 can be added at the point of time when the reaction time is short.

본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄의 제조방법에 있어, c)단계에서, 화학적 활성화가 진행되는 과정에서 탄화물에 대해 지속적적이고 안정적인 활성화를 제공하며 탄화물의 전 표면에 고른 화학적 활성화가 발생할 수 있도록, 오랜 혼합과정을 거친다. 이때 KOH : 탄화물의 무게비는 1 내지 3 : 1 로 수행될 수 있다. In the method of manufacturing activated carbon according to an embodiment of the present invention, in step c), the chemical activation is continuously performed to provide stable and stable activation to the carbide during the progress of chemical activation, It is a long mixing process. Here, the weight ratio of KOH: carbide may be 1: 3: 1.

본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄의 제조방법에 있어, d) 단계에서 K2CO3는 상기 c)단계의 탄화물 100 중량부를 기준으로 10 내지 30 중량부로 투입될 수 있다. 탄화물 100 중량부를 기준으로 10 중량부 미만의K2CO3가 투입되는 경우, K2CO3에 의한 메조 기공화 및 잔류 실리카의 용해가 원활히 발생하지 않을 위험이 있으며, 30 중량부를 초과하여 투입되는 경우, 과도한 K2CO3 의 CO2 가스에 의해, KOH에 의한 화학적 활성화가 저해되어 탄화물 내부 깊숙이 열린 기공 채널이 파괴되거나, 더 커진 기공을 형성하여 비표면적을 감소시킬 위험이 있다. 따라서 탄화물 100 중량부를 기준으로 K2CO3 가 10 내지 30중량부에서 가장 좋은 결과를 얻었다.In the method for producing activated carbon according to an embodiment of the present invention, in step d), K 2 CO 3 may be added in an amount of 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbide of step c). When K 2 CO 3 is added in an amount of less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of carbide, there is a risk that the mesoporosity of K 2 CO 3 and the dissolution of residual silica do not occur smoothly. , The chemical activation by KOH is inhibited by CO 2 gas of excessive K 2 CO 3 , and there is a risk that the pore channels opened deep inside the carbide are destroyed or larger pores are formed, thereby reducing the specific surface area. Therefore, the best results were obtained with 10 to 30 parts by weight of K 2 CO 3 based on 100 parts by weight of carbide.

KOH와 탄화물이 혼합된 혼합체 및 혼합체에 K2CO3가 투입된 용액의 온도는 서로 독립적으로 60 내지 70℃일 수 있다. 이러한 가온 조건에 의해 KOH 및 K2CO3에 의한 균질한 화학적 활성화가 보다 촉진될 수 있다. 즉, 온도가 60℃ 미만인 경우 온도에 의한 화학적 활성화 촉진 정도가 미미할 수 있으며, 온도가 70℃를 초과하는 경우 부분적으로 과도하게 불균일한 화학적 활성화와 K2CO3 의 K2O 와 CO2로의 분해가 촉진 되어 탄화물의 활성화에 기여 하지 못한다. 즉 후속되는 열적 활성화시, 마이크로 또는 메조 기공들이 형성이 안 될 위험이 있다. The temperature of the solution into which the K 2 CO 3 is added to the mixture of KOH and the carbide and the mixture may be 60 to 70 ° C independently of each other. This warming condition can further promote homogeneous chemical activation by KOH and K 2 CO 3 . That is, a temperature can be minimal degree promote chemical activation by a temperature less than 60 ℃, if the temperature exceeds 70 ℃ partly excessively non-uniform chemical activation and decomposition to K 2 CO 3 the K 2 O and CO 2 as And thus does not contribute to the activation of the carbide. In subsequent thermal activation, there is a risk that micro or mesopores will not form.

본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄의 제조방법에 있어, c) 단계에서 탄화물을 가온된 KOH와 혼합 교반한 후, d)단계에서 c) 단계의 혼합물에 K2CO3를 첨가하고 교반하여 페이스트화 시킬 수 있다. 즉, 탄화물은 KOH와 먼저 혼합되고, 그리고 K2CO3와 나중에 혼합된다. 이때 일정 온도로 가온된 상태를 유지하며 지속적으로 교반되어 페이스트화 시킨다. 페이스트화는 탄화물, KOH 및 K2CO3의 혼합물이 가온된 상태로 교반이 지속됨에 따라 고체상의 KOH 및 K2CO3가 액상이 되며, 점성이 증가하고, 탄화물내부로 침투하는 상태를 의미할 수 있으며, 구체적으로 혼합물에 있는 KOH가 온도가 상승함에 따라서 고체에서 액상으로 변하고 이것이 탄화물의 깊은 곳 까지 침투하여 들어가게 되고, 이를 통하여 탄화물속에 있는 실리카 성분과 반응 할 수 있는 확률이 높아진다. 이때 나중에 첨가된 K2CO3는 가온상태에서 이미 침투된 KOH의 루트를 따라서 들어가게 되고, 그것이 열처리과정에서 K2O와 CO2로 변하면서 잔류 실리카 성분을 녹여내고, CO2가 기공을 만드는데 조력하여 현저하게 향상 된 표면적을 갖는 활성탄을 얻게 된다. In the method for producing activated carbon according to an embodiment of the present invention, the carbide is mixed and stirred with warmed KOH in step c), K 2 CO 3 is added to the mixture in step d), and c) . That is, the carbide is first mixed with KOH, and then mixed with K 2 CO 3 . At this time, it is kept heated at a constant temperature and continuously agitated to paste. Pasteification means that the mixture of carbide, KOH and K 2 CO 3 continues to be stirred while being heated and the solid phase of KOH and K 2 CO 3 becomes a liquid phase, the viscosity increases, and the state penetrates into the inside of the carbide Specifically, the KOH in the mixture changes from a solid to a liquid phase as the temperature rises, which penetrates deep into the carbide and enters, thereby increasing the probability of reacting with the silica component in the carbide. At this time, the later addition of K 2 CO 3 is being held along the already root of the penetration KOH in a heated state, the assist it to make the out by dissolving the residue silica component, CO 2 is the pore and sides in the heat treatment process as K 2 O and CO 2 Thereby obtaining an activated carbon having a remarkably improved surface area.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법은 탄화물, KOH 및 K2CO3의 혼합물이 페이스트화 될 때까지 교반을 수행하며 지속적으로 화학적 활성화가 수행되어, 화학적 활성화에 의한 비표면적 증가를 극대화할 수 있다. 이때, 교반은 고상 입자와 액상의 매질간 혼합물에 대해 행해지는 통상적인 교반 방법을 이용하여 수행될 수 있으며, 혼합물의 스케일을 고려하여 적절한 교반 방법이 수행될 수 있다. 비 한정적인 일 예로, 마그네틱 바에 의한 교반, 스크류의 회전에 의한 교반등을 들 수 있다. 교반 속도 또한 혼합물의 스케일을 고려하여 적절하게 설정 가능하며, 비 한정적인 일 예로 스크류회전의 경우 50 rpm의 속도로 교반될 수 있다. As described above, in the manufacturing method according to the embodiment of the present invention, agitation is performed until the mixture of carbide, KOH and K 2 CO 3 is pasted, and chemical activation is continuously performed to increase the specific surface area Can be maximized. Stirring can be carried out using a conventional stirring method which is carried out for a mixture of solid particles and a liquid medium, and an appropriate stirring method can be carried out in consideration of the scale of the mixture. Examples include, but are not limited to, stirring with a magnetic bar, stirring with rotation of a screw, and the like. The stirring speed can also be set appropriately in consideration of the scale of the mixture, and can be stirred at a speed of 50 rpm for screw rotation in a non-limiting example.

본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 제조방법에 있어, e)단계는 페이스트를 건조하고, 건조된 산물을 비활성 분위기에서 700 내지 900℃로 1시간 내지 3시간 열처리하는 열적 활성화 단계일 수 있다.In the method of manufacturing activated carbon according to an embodiment of the present invention, step e) may be a thermal activation step of drying the paste and heat-treating the dried product in an inert atmosphere at 700 to 900 ° C for 1 to 3 hours.

페이스트의 건조는 d) 단계의 교반을 중지하고 60 내지 70℃의 온도로 24 시간 내지 30 시간 실시하며, 페이스트의 액상 성분인 KOH 와 K2CO3를 탄화물에 완벽하게 침투 시킬 수 있도록 수행한다.Drying of the paste is performed d) stop the stirring of the step, and carried out at a temperature of 60 to 70 ℃ 24 hours to about 30 hours, so that the the liquid component of the paste KOH and K 2 CO 3 to fully infiltrate the carbide.

열적 활성화 단계는 화학적 활성화에 의해 탄화물 내 존재하는 실리카 성분 및 일부의 유기물을 알카리와 반응시켜서, 물에 잘 녹도록 활성화 시키는 단계이다. 이러한 열적 작업을 통하여 열린 마이크로, 또는 메조 기공을 만들 수 있고, 매우 높은 비표면적을 얻을 수 있다The thermal activation step is a step of activating the silica component and some organic substances present in the carbide by chemical activation to react with the alkali to dissolve in water. Through this thermal operation, open micro- or mesopores can be made and very high specific surface area can be obtained

비활성 분위기는 비활성 기체 분위기를 의미할 수 있으며, 비활성 기체는 질소, 아르곤 또는 이들의 혼합 가스를 포함할 수 있다. 열적 활성화는 비활성 기체가 100-1000cc/min으로 흐르는 분위기에서 수행될 수 있는데, 비활성 기체가 100-1000cc/min으로 흐르는 분위기에서 열적 활성화를 수행함으로써, 열적 활성화시 발생하는 가스상의 생성물을 제거하여 보다 신속하게 열린 기공 채널을 형성할 수 있으며, 산소에 의한 산화반응을 최소화할 수 있다. The inert atmosphere may mean an inert gas atmosphere, and the inert gas may include nitrogen, argon or a mixture thereof. Thermal activation can be performed in an atmosphere in which inert gas flows at 100-1000 cc / min. By performing thermal activation in an atmosphere in which inert gas flows at 100-1000 cc / min, gaseous products generated during thermal activation are removed, It is possible to form an open pore channel quickly and to minimize the oxidation reaction by oxygen.

열적 활성화는 700 내지 900℃의 온도에서 이루어질 수 있는데, 700℃ 미만에서는 탄화물에서 실리카와 알카리가 화학적으로 원활히 반응하지 않아서 제거되지 않을 위험이 있으며, 900℃를 초과하는 온도에서는 비활성 기체 속의 산소 또는 다른 유기물 가스와 반응이 촉진되어, 최종수율이 감소할 수 있으며, 고온 열처리에 따른 생산 비용의 과도한 증가 발생할 수 있다. The thermal activation can be performed at a temperature of 700 to 900 ° C. If the temperature is lower than 700 ° C, there is a risk that the silica and the alkali will not chemically react with each other in the carbide and can not be removed. At a temperature exceeding 900 ° C, The reaction with the organic gas is promoted, the final yield may be reduced, and an excessive increase in the production cost due to the high temperature heat treatment may occur.

열적 활성화가 수행되는 시간은 탄화물내의 실리카 성분과 첨가된 알카리 성분이 완벽하게 반응하여 열린 기공 채널들이 형성될 수 있는 시간이다. 구체적으로, 열적 활성화는 1 내지 4시간 동안, 보다 구체적으로 1 내지 3 시간 수행될 수 있다. 열적 활성화 시간에 제시된 범위보다 짧으면 미세 기공채널이 충분히 형성되지 못해 비표면적이 감소할 수 있으며, 제시된 범위보다 긴 경우 비표면적의 향상은 미미하며 산화될 위험이 증가할 수 있다. The time at which thermal activation is performed is the time at which the silica component in the carbide and the added alkali component can react to form open pore channels. Specifically, the thermal activation can be performed for 1 to 4 hours, more specifically for 1 to 3 hours. If the range is shorter than the range suggested in the thermal activation time, the specific surface area may be decreased due to insufficient formation of the microporous channel. If the range is longer than the specified range, the improvement of the specific surface area is insignificant and the risk of oxidation may increase.

본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법은 상술한 농업 부산물의 분쇄, 탄화열처리, 화학적 활성화 및 열적 활성화에 의해, 고 비표면적을 가지면서도 메조 기공이 현저하게 발달된 비정질의 활성탄의 제조가 가능하다. According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to produce amorphous activated carbon having a meso pore remarkably developed while having a high specific surface area by pulverization, carbonization heat treatment, chemical activation and thermal activation of agricultural byproducts .

활성탄은 질소 흡착양을 BET식(1938년 Brunauer, Emmett, Teller에 의해 정립되어진 다분자 층 흡착식)에 의거하여 BET-표면적, 기공의 부피, 기공의 평균크기를 측정한 것이다. p/po의 (질소 분압) 값이 0- 1인 구간에서 시작점과 끝점을 잡아 BET도면을 해석한 것이다. 또한, 다공성 구조를 확인하기 위해서 KS M 1802규격에 따라 티오 황산 나트륨 용액으로 적정하여 요오드 용액의 색이 변화될 때를 종점으로 하여 시료 1g당 흡착된 요오드 mg수를 구하는 요오드 흡착법이 수행되었다.Activated carbon is a measure of the BET surface area, pore volume, and average pore size based on the BET equation (the multimolecular adsorption formula established by Brunauer, Emmett, and Teller in 1938). of p / p o (nitrogen partial pressure) value hold the start and end points from the 0-1 range to the BET interpretation of the drawing. In order to confirm the porous structure, an iodine adsorption method was carried out by titrating with a sodium thiosulfate solution according to KS M 1802 standard, and determining the number of mg of iodine adsorbed per 1 g of the sample as the end point when the color of the iodine solution was changed.

이하, 실 제조예를 기반으로 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명이 이러한 제조예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on practical production examples, but the present invention is not limited to these production examples.

[실시예1] ACKK 9312의 제조[Example 1] Preparation of ACKK 9312

쌀겨를 초음파 세정기에 넣고 증류수로 여러 번 세척 후 60℃에서 24시간 건조시켜준다. 건조 후 700rpm 속도로 30분 동안 분쇄하여 425㎛이하의 쌀겨를 얻는다. 분쇄된 상기 왕겨를 질소 가스가 300-400 cc/min 의 유량으로 흐르는 분위기의 700℃ 에서 2시간 동안 탄화시켜 탄화물을 제조하였다. (A) KOH과 탄화물을 2 : 1 의 무게비로 60-70℃에서 5분간 혼합한다. 혼합 후, 동일 온도에서 탄화물 100중량부를 기준으로 10 중량부로 (B)K2CO3를 투입 후 혼합된 탄화물을 60-70℃에서 10 분간 동안 페이스트화를 진행한다. 이렇게 만든 페이스트를 알카리 액체가 탄화물에 완벽하게 침투 할 수 있도록 60℃에서 24시간 건조시켜준다. 건조 후 질소가스가 400cc/min의 유량으로 흐르는 분위기에서 900℃에서 (C)3시간 동안 열처리 하여 활성탄을 제조하였다.Rice bran is put into an ultrasonic cleaner, washed several times with distilled water, and dried at 60 ° C for 24 hours. Dried and pulverized at a speed of 700 rpm for 30 minutes to obtain a rice bran having a size of 425 탆 or less. The pulverized rice husks were carbonized at 700 DEG C for 2 hours in an atmosphere in which nitrogen gas flowed at a flow rate of 300-400 cc / min to produce carbides. (A) KOH and carbide are mixed at a weight ratio of 2: 1 at 60-70 ° C for 5 minutes. After mixing, (B) K 2 CO 3 is added to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of carbide at the same temperature, and the mixed carbide is pasted at 60-70 ° C for 10 minutes. The paste is then dried at 60 ° C for 24 hours to allow the alkaline liquid to penetrate fully into the carbide. After drying, activated carbon was heat-treated at 900 ° C for 3 hours in an atmosphere of flowing nitrogen gas at a flow rate of 400 cc / min.

[비교예1]ACN 9312의 제조[Comparative Example 1] Production of ACN 9312

하기 표 1에 나타난 바와 같이, (A)의 화학 약품을 NaOH로 하고, (B)의 투입여부에 차이점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. As shown in the following Table 1, NaOH was used as the chemical of (A), and the same procedure as in Example 1 was carried out except for the difference in the presence or absence of the addition of (B).

[비교예2] ACNN 9312의 제조[Comparative Example 2] Production of ACNN 9312

하기 표 1에 나타난 바와 같이, (A)의 화학 약품을 NaOH 로 달리하고, (B)의 투입에 Na2CO3를 사용한 차이점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. As shown in the following Table 1, the chemicals of (A) were changed to NaOH and the addition of (B) was performed in the same manner as in Example 1 except for the difference in using Na 2 CO 3 .

[비교예3] ACK9112의 제조[Comparative Example 3] Preparation of ACK9112

하기 표 1에 나타난 바와 같이, (C)의 반응시간을 1시간으로 달리하고, (B)의 투입여부에 차이점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. As shown in the following Table 1, the reaction time of (C) was changed to 1 hour, and the same procedure as in Example 1 was carried out except for the difference in whether or not (B) was added.

[비교예4] ACK9212의 제조[Comparative Example 4] Preparation of ACK9212

하기 표 1에 나타난 바와 같이, (C)의 반응시간을 2시간으로 달리하고, (B)의 투입여부에 차이점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. As shown in the following Table 1, the reaction time of (C) was changed to 2 hours, and the same procedure as in Example 1 was carried out except for the difference in whether or not (B) was added.

[비교예5] ACK9312의 제조[Comparative Example 5] Preparation of ACK9312

하기 표 1에 나타난 바와 같이, (C)의 반응시간을 3시간으로 달리하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. As shown in the following Table 1, the reaction time of (C) was changed to 3 hours.

하기의 표는 본 발명의 활성탄 제조방법으로 제조된 활성탄의 물성을 나타내었다.
The following table shows the physical properties of the activated carbon produced by the activated carbon production method of the present invention.

[표 1] 활성탄의 물리적 특성[Table 1] Physical properties of activated carbon

Figure 112013039632797-pat00001
Figure 112013039632797-pat00001

화학적 약품의 활성조건과 반응시간을 달리하여 활성화 실험을 하였다. 도 3에서 보여 지는 것처럼 반응시간이 증가할수록 ACK9112 < ACK9212 < ACK9312 의 순으로 비표면적의 크기가 향상됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 반응시간을 최적의 3시간으로 한정하고 화학적 활성 조건을 달리하여 실험을 진행하였다. 도 4에서 보여 지는 것처럼 ACNN9312 < ACN9312 < ACK 9312 < ACKK9312 의 순으로 비표면적의 크기가 향상됨을 확인 할 수 있었다. 따라서, 화학적 활성약품의 종류로 NaOH 보다는 KOH가 현저히 비표면적을 증가시키는 효과를 확인 할 수 있었고, KOH에 K2CO3를 첨가함으로써 단독으로 KOH수용액이 쓰인 것보다 비표면적을 더 증가시키는 것을 확인 할 수 있었다.Activation experiments were carried out by varying the chemical conditions and the reaction time. As shown in FIG. 3, it was confirmed that as the reaction time increases, the specific surface area increases in the order of ACK 9112 <ACK 9212 <ACK 9312. Therefore, the reaction time was limited to the optimal 3 hours and the experiment was carried out with different chemical activation conditions. As shown in FIG. 4, it was confirmed that the specific surface area was increased in the order of ACNN9312 <ACN9312 <ACK 9312 <ACKK9312. Therefore, it was confirmed that the effect of KOH on the increase of specific surface area was more remarkable than that of NaOH, and K 2 CO 3 was added to KOH to increase the specific surface area Could.

또한, 요오드 흡착법에 의해 실시예 ACKK9312가 향상된 다공성 구조를 가지고 있음을 확인 할 수 있었다.Also, it can be confirmed that the example ACKK9312 has an improved porous structure by the iodine adsorption method.

상기한 바와 같이 본 발명은 KOH수용액에 K2CO3를 첨가하여 활성화한 방법으로 활성탄을 제조하는 것이 바람직함을 확인 할 수 있었다.As described above, it was confirmed that it is preferable to produce activated carbon by activating K 2 CO 3 by adding K 2 CO 3 to an aqueous solution of KOH.

[실험예1] 제조된 활성탄을 이용한 전기화학적 특성 실험[Experimental Example 1] Electrochemical property test using the prepared activated carbon

전극물질인 활성탄(0.083g), 도전재(0.01g) 및 바인더(0.5ml)을 24시간 동안 균일하게 혼합하여 슬러리를 만들었다. 제조된 슬러리를 집전체로 사용된 2x2㎠ 크기와 350㎛ 두께의 니켈에 코팅하였다. 코팅된 전극은 12시간동안 120℃에서 오븐 건조시킨 후 일정한 두께(280㎛)를 갖도록 압착한다. Active carbon (0.083 g), conductive material (0.01 g) and binder (0.5 ml) were uniformly mixed for 24 hours to prepare a slurry. The slurry thus prepared was coated on nickel having a size of 2x2 cm &lt; 2 &gt; and a thickness of 350 mu m which were used as current collectors. The coated electrode is oven-dried at 120 DEG C for 12 hours and then pressed to have a constant thickness (280 mu m).

상기 압착된 전극을 working electrode 로 기준전극은 Hg/HgO로 counter elcetrode는 Maxorb msc-30을 사용한 3원 전극 체계로 전기화학적인 특성을 확인하였다.The electrochemical characteristics of the pressed electrode were confirmed with a working electrode, a reference electrode with Hg / HgO, and a counter eletrode with a three-electrode system using Maxorb msc-30.

working electrode로 상기 비교예와 실시예에서 제조된 ACK 9212, ACK9312, ACKK9312을 사용하여 실험을 진행하였다.Experiments were carried out using working electrodes ACK 9212, ACK 9312 and ACKK 9312 prepared in the above Comparative Examples and Examples.

도 5에서 보여 지는 바와 같이 CV의 곡선의 면적이 ACK9212 < ACK9312 < ACKK9312의 순으로 큰 면적을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다. 곡선의 면적이 넓을수록 향상된 정전용량을 갖는다는 것은 일반적인 사실이다. 따라서, 도 5의 CV곡선과 하기의 식을 이용하여 정전용량을 확인 할 수 있었다. 비표면적과 메조기공의 수가 향상되었던 ACKK9312는 179F/g의 정전용량을 갖음을 확인 할 수 있었다. ACK9312(145F/g)의 정전용량에 비해 현저히 향상된 정전용량을 갖음을 확인 할 수 있었다.As shown in FIG. 5, it can be confirmed that the area of the curve of CV has a large area in the order of ACK9212 <ACK9312 <ACKK9312. It is a common fact that the larger the area of the curve, the better the capacitance is. Therefore, the electrostatic capacity can be confirmed by using the CV curve of FIG. 5 and the following equation. ACKK9312, which had an increased specific surface area and mesopore porosity, was found to have a capacitance of 179 F / g. It was confirmed that the electrostatic capacity of the present invention is remarkably improved as compared with that of ACK9312 (145 F / g).

하기의 식에 따라 정전용량(Cm)을 확인 할 수 있었다.The capacitance Cm can be confirmed by the following equation.

Figure 112013039632797-pat00002
[식 1]
Figure 112013039632797-pat00002
[Formula 1]

m은 working 전극에 사용된 활성탄의 무게를 의미하고, C는 정전용량을 의미한다.m denotes the weight of activated carbon used in the working electrode, and C denotes the capacitance.

Figure 112013039632797-pat00003
[식 2]
Figure 112013039632797-pat00003
[Formula 2]

Q는 전하량을 의미하여 ΔV 는 전압차를 의미한다.Q denotes the charge amount, and ? V denotes the voltage difference.

도 6의 임피던스 곡선의 그래프는 10-2내지 105Hz의 주파수로 분석되었으며, 곡선의 기울기를 통해서 용량성거동(capacitive behavior)과 전하이동도를 확인 할 수 있었다. ACKK9312가 ACK9312에 비해 그래프의 기울기가 현저히 증가함을 확인 할 수 있었다. 임피던스 곡선의 그래프는 기울기가 증가 할수록 용량성거동과 전하이동도가 증가하는 것이 일반적인 사실이다. 도 6에서 보여 지는 것처럼, ACK9312의 기울기는 약 400인 것에 비해 ACKK9312는 약 610로 현저히 큰 기울기를 가짐을 확인 할 수 있었다.The graph of the impedance curve of FIG. 6 was analyzed at a frequency of 10 -2 to 10 5 Hz, and capacitive behavior and charge mobility were confirmed through the slope of the curve. It can be confirmed that the slope of the graph is significantly increased compared to ACK9312. It is a common fact that the graph of the impedance curve increases the capacitive behavior and the charge mobility as the slope increases. As shown in FIG. 6, the slope of ACK9312 is about 40 0 , while the ACKK 9312 has a significantly larger slope of about 61 0 .

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will recognize that many modifications and variations are possible in light of the above teachings.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all the equivalents or equivalents of the claims, as well as the appended claims, fall within the scope of the present invention .

Claims (6)

a)농업부산물을 분쇄하는 단계;
b)분쇄된 농업부산물을 비활성 분위기에서 700 내지 900℃로 1시간 내지 3시간 열처리하여 탄화물을 제조하는 단계;
c)상기 탄화물에 KOH를 먼저 혼합하여 60 내지 70℃로 가열 교반하는 단계;
d)상기 KOH와 탄화물을 혼합한 후, 5 내지 20분 후에 K2CO3를 후속 투입하되, 상기 c)단계의 탄화물 100중량부 기준으로 K2CO3 10 내지 30중량부로 투입하고 60 내지 70℃로 가열 교반하여 페이스트화 하는 단계; 및
e)페이스트를 건조하고 비활성 분위기에서 700 내지 900℃로 1시간 내지 3시간 열처리하는 단계;
를 포함하는 활성탄의 제조방법. a) crushing agricultural by-products;
b) heat treating the milled agricultural by-products in an inert atmosphere at 700 to 900 占 폚 for 1 hour to 3 hours to produce a carbide;
c) mixing the carbide with KOH and heating and stirring at 60 to 70 캜;
d) K 2 CO 3 is added after 5 to 20 minutes after the KOH and the carbide are mixed, and K 2 CO 3 10 is added based on 100 parts by weight of the carbide of the step c) To 30 parts by weight, and the mixture is heated to 60 to 70 DEG C with stirring to form a paste; And
e) drying and heat treating the paste in an inert atmosphere at 700 to 900 占 폚 for 1 hour to 3 hours;
&Lt; / RTI &gt; 제 1항에 있어서,
상기 농업부산물은 쌀겨를 포함하는 활성탄의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the agricultural by-product is rice bran. 제 1항에 있어서,
상기 c)단계에서, 상기 KOH : 상기 탄화물의 무게비는 1 내지 3 : 1인 활성탄 제조방법.The method according to claim 1,
In the step c), the weight ratio of KOH: the carbide is 1 to 3: 1. 삭제delete 제 1항 내지 제 3항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 제조방법으로 제조된 활성탄을 함유하는 전극.An electrode comprising activated carbon produced by the method according to any one of claims 1 to 3. 제 5항에 따른 전극을 포함하는 축전지.An accumulator comprising an electrode according to claim 5.
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