メソ孔に立脚した電気二重層コンデンサ向け活性炭に関する研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K07881
• Research Institution: Aomori Prefectural Industrial Technology Research Center
• Principal Investigator: 廣瀬 孝 地方独立行政法人青森県産業技術センター, 工業部門, 研究管理員 (40556982)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 活性炭

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、１）脱薬品賦活による新たなメソ孔活性炭の製造方法の確立、２）コンデンサの性能に影響を及ぼすミクロ孔およびメソ孔の比率や細孔分布に関する新たな知見を得ることを目的としている。
代表者らは「枝」を原料とすることでメソ孔活性炭の調製に成功した。これは、賦活時の微量元素による触媒効果によってガス化反応が促進する等、微量元素がメソ孔の発現に
大きく寄与したためと考えられ、新たなメソ孔活性炭の製造方法となる可能性を見出した。
しかし、電気二重層コンデンサ等電気素子に用いる場合、物性にばらつきの少ない活性炭の製造が必要であり、原料の形状等を検討する必要があると考えられる。
平成２９年度は、異なる２つの年度で得られたリンゴ剪定枝を原料として加工したペレットから賦活時間の異なる数条件の活性炭を調製、その比表面積等を調べることで再現性を評価、メソ孔活性炭の製造方法の確立を検討した。また活性炭表面に存在し、性能に悪影響を及ぼすと考えられている酸性官能基の低減等を検討した。
その結果、異なる２つの年度の剪定枝より調製した活性炭の時間と比表面積、ミクロ孔容積、メソ孔容積は時間が長くなるにしたがって直線的に大きくなることが分かった。また異なる２つの年度で得られた活性炭の比表面積等はほぼ同様の値を示すことが分かった。更に４００℃・２時間の熱処理で目標の０．３Eｑ／ｇ近くまで酸性官能基を低減可能であることが分かった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成２９年度は、再現性を評価し、活性炭表面に存在し、性能に悪影響を及ぼすと考えられている酸性官能基の低減方法を検討することが目的であった。
結果として、リンゴ剪定枝活性炭の細孔物性は高い再現性を示し、また酸性官能基の低減方法を見出すことができた。
以上、当初の計画通りに研究を遂行できており、おおむね順調に進展しているといえる。

Strategy for Future Research Activity

平成２９年度はおおむね順調に推移したことから、今後も計画通りに推進する方策である。
具体的には、平成２９年度に得られた結果を基に、従来品よりも静電容量が大きく、内部抵抗が小さい電気二重層向け活性炭の調性方法を見出す。

Causes of Carryover

（理由）予定していた学会への参加と取りやめたため。

（使用計画）新たに必要となった活性炭洗浄のためのビーカー等を購入予定。