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公開番号2024061527
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2022169524
出願日2022-10-21
発明の名称キャパシタ電極用スラリー、キャパシタ用電極、キャパシタ
出願人京セラ株式会社
代理人弁理士法人大谷特許事務所
主分類H01G 11/38 20130101AFI20240425BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】分散性がよく、放電容量が高いキャパシタを得ることができるキャパシタ電極用スラリー、当該キャパシタ電極用スラリーを用いて形成した電極層を備えるキャパシタ用電極、当該キャパシタ用電極を備えるキャパシタを提供する。
【解決手段】導電材、結着材、及び溶媒を含むキャパシタ電極用スラリーであって、式(1)より算出される前記導電材の分散指標が20～70%であり、前記導電材がアニオン性官能基と当該アニオン性官能基の対カチオンとを含有する炭素複合材料であるキャパシタ電極用スラリー。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
導電材、結着材、及び溶媒を含むキャパシタ電極用スラリーであって、
下記式（１）より算出される前記導電材の分散指標が２０～７０％であり、前記導電材がアニオン性官能基と当該アニオン性官能基の対カチオンとを含有する炭素複合材料であるキャパシタ電極用スラリー。
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（但し、式中、吸光度係数は３２００（Ｌ／ｇ・ｍ）、セル厚みは０．０００１（ｍ）、初期濃度は水及び２－プロパノール（ＩＰＡ）の体積比が水：ＩＰＡ＝６：４の混合溶媒に導電材を分散させたときの固形分濃度であり、３（ｇ／Ｌ）とする。）
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記導電材の酸素含有率が５質量％以下である請求項１に記載のキャパシタ電極用スラリー。
【請求項３】
前記導電材のゼータ電位の絶対値が２０～６０ｍＶである請求項１又は２に記載のキャパシタ電極用スラリー。
【請求項４】
前記導電材のラマン分光スペクトルにおける１３００～１４００ｃｍ
－１
の範囲にあるＤバンドのピーク強度Ｉ
Ｄ
と、１５５０～１６５０ｃｍ
－１
の範囲にあるＧバンドのピーク強度Ｉ
Ｇ
とのピーク強度比（Ｉ
Ｄ
／Ｉ
Ｇ
）が０．１０～０．５０である請求項１又は２に記載のキャパシタ電極用スラリー。
【請求項５】
前記導電材を圧粉して得られる圧粉体の体積抵抗率が０．５Ω・ｃｍ以下である請求項１又は２に記載のキャパシタ電極用スラリー。
【請求項６】
請求項１に記載のキャパシタ電極用スラリーを用いて形成した電極層を備える、キャパシタ用電極。
【請求項７】
請求項６に記載のキャパシタ用電極を備える、キャパシタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、キャパシタ電極用スラリー、キャパシタ用電極、キャパシタに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタは、分極性電極と電解液との境界面に形成される電気二重層の蓄電作用を利用したものである。一般に、電気二重層キャパシタは、一対の分極性電極（正極および負極）と、これらの電極に含浸させる電解液と、電極どうしを分離させてその短絡を防止するための多孔性のセパレータと、各電極に結合される集電体と、これらを収容する容器等で構成される。
【０００３】
電気二重層キャパシタの分極性電極の材料として、グラフェンは、比表面積が高く、かつ導電性を有するため有望である。例えば、特許文献１には、酸化グラフェンを化学還元した後に熱還元することで形成したグラフェンが記載されている。また、特許文献２には、ナノスケールのグラフェンプレートにバインダー又はマトリックス材料が付着又は結合したナノコンポジット材料が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１３４７０６号公報
米国特許第７６２３３４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載のグラフェンは、当該グラフェン間の距離が適切に制御されておらず、平坦なグラフェンシート同士の重なりが大きくなり、グラフェンの表面積を十分に活用することができない。
【０００６】
本開示は、このような実情に鑑みてなされたものであり、分散性がよく、放電容量が高いキャパシタを得ることができるキャパシタ電極用スラリー、当該キャパシタ電極用スラリーを用いて形成した電極層を備えるキャパシタ用電極、当該キャパシタ用電極を備えるキャパシタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、下記の発明により当該課題を解決できることを見出した。
【０００８】
すなわち、本開示は、以下に関する。
［１］導電材、結着材、及び溶媒を含むキャパシタ電極用スラリーであって、
下記式（１）より算出される前記導電材の分散指標が２０～７０％であり、前記導電材がアニオン性官能基と当該アニオン性官能基の対カチオンとを含有する炭素複合材料であるキャパシタ電極用スラリー。
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【０００９】
（但し、式中、吸光度係数は３２００（Ｌ／ｇ・ｍ）、セル厚みは０．０００１（ｍ）、初期濃度は水及び２－プロパノール（ＩＰＡ）の体積比が水：ＩＰＡ＝６：４の混合溶媒に導電材を分散させたときの固形分濃度であり、３（ｇ／Ｌ）とする。）
［２］前記導電材の酸素含有率が５質量％以下である上記［１］に記載のキャパシタ電極用スラリー。
［３］前記導電材のゼータ電位の絶対値が２０～６０ｍＶである上記［１］又は［２］に記載のキャパシタ電極用スラリー。
［４］前記導電材のラマン分光スペクトルにおける１３００～１４００ｃｍ
－１
の範囲にあるＤバンドのピーク強度Ｉ
Ｄ
と、１５５０～１６５０ｃｍ
－１
の範囲にあるＧバンドのピーク強度Ｉ
Ｇ
とのピーク強度比（Ｉ
Ｄ
／Ｉ
Ｇ
）が０．１０～０．５０である上記［１］～［３］のいずれかに記載のキャパシタ電極用スラリー。
［５］前記導電材を圧粉して得られる圧粉体の体積抵抗率が０．５Ω・ｃｍ以下である上記［１］～［４］のいずれかに記載のキャパシタ電極用スラリー。
［６］上記［１］～［５］のいずれかに記載のキャパシタ電極用スラリーを用いて形成した電極層を備える、キャパシタ用電極。
［７］上記［６］に記載のキャパシタ用電極を備える、キャパシタ。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、分散性がよく、放電容量が高いキャパシタを得ることができるキャパシタ電極用スラリー、当該キャパシタ電極用スラリーを用いて形成した電極層を備えるキャパシタ用電極、当該キャパシタ用電極を備えるキャパシタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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