[发明专利]碳材料及其制造方法、蓄电设备用电极材料以及蓄电设备

说明书

本发明提供一种能够提高蓄电设备中的静电容量的碳材料。本发明涉及一种碳材料，其为包含具有石墨烯叠层结构的碳材料的碳材料，其中，所述碳材料的BET比表面积为240m²/g以上，将所述碳材料0.1g投入截面积为3.14cm²的容器中，以16kN的压力进行压缩时的粉体密度为0.5g/cc以上。

技术领域

本发明涉及碳材料、该碳材料的制造方法、以及使用了该碳材料的蓄电设备用电极材料和蓄电设备。

背景技术

近年，针对便携设备、混合动力车、电动车、家庭用蓄电用途等，而广泛进行了蓄电设备的研究开发。作为蓄电设备的电极材料，从环境方面出发，广泛使用了石墨、活性炭、碳纳米纤维或碳纳米管等的碳材料。

下述的专利文献1公开了，将活性炭用作电极材料的双电层电容器。专利文献1的活性炭的制造方法中，首先，将易石墨化性碳前体氧化而得到氧化处理物。接着，将得到的氧化处理物在脱水反应催化剂下进行加热处理而得到脱水处理物。最后，将脱水处理物进行气体活化而得到活性炭。专利文献1中，作为易石墨化性碳前体，记载有：针状焦炭、本体中间相、结晶沥青、中间相碳纳米珠中间相沥青纺制原纤维等。

此外，下述的专利文献2公开了，包含具有石墨发生了部分性剥离的结构并且残存有一部分树脂的树脂残存部分剥离型薄片化石墨和粘合剂树脂的电容器用电极材料。专利文献2中，通过将树脂通过接枝或吸附而固定于石墨或一次薄片化石墨而得到的组合物中的树脂进行热分解，从而得到树脂残存部分剥离型薄片化石墨。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2005-347517号公报

专利文献2:国际公开第2015/098758号

发明内容

发明所解决的技术问题

近年，电容器、锂离子二次电池等的蓄电设备的领域中，需要进一步的高容量化。然而，专利文献1所述的活性炭，导电性较低，在用于蓄电设备的电极的情况下，在蓄电设备中的静电容量方面存在问题。此外，在将专利文献2的碳材料用于蓄电设备的电极的情况下，无法充分提高蓄电设备中的静电容量。

本发明的目的在于，提供能够提高蓄电设备中的静电容量的碳材料、该碳材料的制造方法、以及使用了该碳材料的蓄电设备用电极材料和蓄电设备。

解决问题的技术手段

本发明的碳材料为包含具有石墨烯叠层结构的碳材料的碳材料，所述碳材料的BET比表面积为240m²/g以上，将所述碳材料0.1g投入截面积为3.14cm²的容器中，以16kN的压力进行压缩时的粉体密度为0.5g/cc以上。

本发明的碳材料的一个特定方案中，所述碳材料的BET比表面积为450m²/g以上。

本发明的碳材料的另一特定方案中，所述碳材料基于BJH法测定得到的中孔的容积为0.04mL/g以上。

本发明的碳材料的另一特定方案中，所述碳材料基于MP法测定得到的微孔的容积为0.20mL/g以上。

本发明的碳材料的另一特定方案中，所述碳材料基于MP法测定得到的微孔的容积设为XmL/g，所述碳材料基于BJH法测定得到的所述中孔的容积设为YmL/g时，0.3X/Y4。

本发明的碳材料的另一特定方案中，所述具有石墨烯叠层结构的碳材料为石墨或薄片化石墨。优选所述石墨或薄片化石墨为石墨发生了部分性剥离的部分剥离型薄片化石墨。

本发明的碳材料的另一特定方案中，所述碳材料进一步包含树脂碳化物。优选所述碳材料中的所述树脂碳化物的含量为1重量％以上99.9重量％以下。