活性炭及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种活性炭，其是用碱金属氢氧化物将化合物（１）的炭化物进行激活而成，所述化合物（１）通过使用酸催化剂将间苯二酚和醛进行脱水缩聚等方法而得到。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
目前，在深夜电力贮藏、停电对策用辅助电源等领域中， 一直在 寻求可以贮藏许多电能的电能贮藏装置，在电动汽车、混合动力汽车 等充电式运输设备领域、或便携笔记本电脑、手机、便携音频设备等 便携电子终端领域等中， 一直在寻求每单位体积所贮藏的电能大的电 能贮藏装置，以使即便以小的体积也可以长时间工作。电双层电容器由电极、隔板及电解液构成，溶解在电解液中的电 解质被电极吸附，期待将其作为在电解质与电极之间形成的界面(电双层)上贮藏电能的装置。所贮藏的能量用(1/2"C'V、其中，C为静电 容(F)， V为电位)表示，为了贮藏很多的能量，需要使电能贮藏装置的 静电容变大，为了以小的体型贮藏很多的电能，要求提高每单位体积 的静电容。作为电双层电容器的电极，通常使用活性炭，具体而言，使用通 过将椰子壳等原料进行炭化、激活而得到的具有微孔(细孔直径20人以 下)主体的细孔的活性炭。为了提高静电容，寻求以新的活性炭作为电 极的电双层电容器。近年来，在专利文献1中提出了中孔主体的活性炭可以用作每单 位体积的静电容大的电双层电容器的电极，所述中孔主体的活性炭通 过如下方法来得到，即，在碱性催化剂存在下，将间苯二酚和醛聚合 为直链状，得到均匀地具有中孔(细孔直径20人以上)的有机气凝胶，接着，进行炭化及激活。此外，在非专利文献1中报道有间苯二酚和除甲醛以外的醛化 合物的聚合物具有环状结构，且该环状结构体可以炭化。但是，关于 可以将得到的炭化物用作电极材料、含有由该炭化物构成的电极的电 双层电容器、其静电容的内容，并没有公开。专利文献l:美国专利第4873218号公报非专利文献1:村田和久、增田隆志、上田寿，Chemistry Express ，VoI.5,No.8,pp.606-608(1990).
技术实现思路
本专利技术人进行研究，结果发现，将由环状结构体得到的炭化物用 作电极的电双层电容器没有显示充分的静电容，所述环状结构体由间 苯二酚及醛化合物得到。本专利技术的目的在于，提供静电容大、可以用作电双层电容器的电 极的。即，本专利技术提供以下的 。. 一种活性炭，其是用碱金属氢氧化物将式(l)表示的化合物的 炭化物进行激活而成，<formula>formula see original document page 5</formula>(式中，R表示碳原子数1 12的烃基，该烃基可以具有羟基、烷 基、烷氧基、芳基、芳氧基、磺酰基、卤原子、硝基、硫代烷基、氰基、羧基、氨基或酰胺基，R'表示氢原子或甲基，n表示3、 5或7)。.如所述的活性炭，其中，上述式(1)中的R'为氢原子。.如或所述的活性炭，其中，碱金属氢氧化物为氢氧化钾、 氢氧化钠、或者氢氧化钾与氢氧化钠的混合物。. 一种电极，其含有 中任一项所述的活性炭。. —种电双层电容器，其具有所述的电极。 . —种活性炭的制造方法，其中，在惰性气体氛围下将式(l)表 示的化合物与碱金属氢氧化物的混合物加热而进行炭化、激活，(式中，R表示碳原子数1~12的烃基，该烃基可以具有羟基、垸 基、烷氧基、芳基、芳氧基、磺酰基、卤原子、硝基、硫代烷基、氰 基、羧基、氨基或酰胺基，R'表示氢原子或甲基，n表示3、 5或7)。. —种活性炭的制造方法，其中，在惰性气体氛围下将式(l)表 示的化合物炭化后，混合碱金属氢氧化物，在惰性气体氛围下加热而 进行激活，<formula>formula see original document page 7</formula>(式中，R表示碳原子数1~12的烃基，该烃基可以具有羟基、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、磺酰基、卤原子、硝基、硫代垸基、氰基、羧基、氨基或酰胺基，R'表示氢原子或甲基，n表示3、 5或7)。 附图说明图1是硬币型电双层的一例(概略图)。图2是巻绕型电双层的一例(概略图)。图3是层压型电双层的一例(概略图)。图4是与图3不同的层压型电双层的一例(概略图)。图5是本专利技术的实施例及比较例中所使用的层压型电双层的一例符号说明11:金属制容器12:集电体13:电极14:隔板15:金属制盖16:密封垫21:金属制容器22:集电体23:电极24:隔板25:电极封口板26:引线(y — K)31:金属制容器32:集电体33:电极34:隔板35:引线36:端子37:安全阀41:加压板及端子42:集电体43:电极44:隔板46:密封垫51:加压板52:集电体53:电极54:隔板55:绝缘材料具体实施例方式下面，对本专利技术进行详细说明。在式(l)表示的化合物中，R表示碳原子数1 12的烃基，该烃基可 以具有羟基、垸基、垸氧基、芳基、芳氧基、磺酰基、卤原子、硝基、 硫代垸基、氰基、羧基、氨基或酰胺基。作为R，可列举例如甲基、乙基、丁基等烷基；环己基等环烷 基；苯基、萘基等芳香族基团。另外，作为上述具有取代基的烃基，可列举例如2-甲苯基、3-甲苯基、4-甲苯基等键合有烷基的芳香族基 团；2-羟基苄基、3-羟基苄基、4-羟基苄基等键合有羟基的芳香族基团 等。其中，从炭化时的收率的观点考虑，优选为可以键合上述取代基 的芳香族基团，更优选为可以键合羟基、垸基的芳香族基团。式(1)中的R'表示氢原子或甲基，从容易制造的观点考虑，优选为 氢原子。式(l)中的n为3、 5或7，但从容易制造的观点考虑，优选n为3。与R'同时键合在式(l)的苯环上的羟基，通常键合在-CH(R)-的邻位及对位上。化合物(l)具有立体异构体，但可以仅是任一种的立体异构体，也 可以是立体异构体的混合物。如果如下所述使用酸催化剂来制造化合 物(l)，则通常得到立体异构体的混合物。例示化合物(l)的具体例时，可列举下述式表示的化合物。在此， R"可例示右侧所示的基团。作为化合物(l)的制造方法，可列举例如如P.Timmerman等 Tetrahedron,52,(1996)p2663-2704中所记载，在水系溶剂存在下，使用 酸催化剂将可具有甲基的间苯二酚(以下，有时称为间苯二酚类)与醛进行脱水縮聚的方法等。作为用于化合物(l)的制造的间苯二酚类，可列举例如间苯二酚、 2-甲基间苯二酚、5-甲基间苯二酚等，从容易得到的观点考虑，优选为 间苯二酚。作为用于化合物(l)的制造的醛，可列举例如乙醛、正丁醛、异 丁醛、正己醛、正十二醛、3-苯基丙醛、5-羟基戊醛等脂肪族醛；苯甲醛、i-萘醛、2_甲基苯甲醛、3-甲基苯甲醛、4-甲基苯甲醛、2-羟基苯 甲醛、3-羟基苯甲醛、4-羟基苯甲醛、4-叔丁基苯甲醛、4-苯基苯甲醛、 2-甲氧基苯甲醛、3-甲氧基苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛、2-氯苯甲醛、3-氯苯甲醛、4-氯苯甲醛、2-溴苯甲醛、3-溴苯甲醛、4-溴苯甲醛、2-氟 苯甲醛、3-氟苯甲醛、4-氟苯甲醛、2-甲基硫代苯甲醛、3-甲基硫代苯 甲醛、4-甲基硫代苯甲醛、2-羧基苯甲醛、3-羧基苯甲醛、4-羧基苯甲 醛、3-硝基苯甲醛、4-氨基苯甲醛、4-乙酰氨基苯甲醛、4-氰基苯甲醛 等芳香族醛等。醛的使用量，通常相对于间苯二酚类1摩尔为约"3摩尔，优选 为约1.2-2.5摩尔。作为在化合物(l)的制造中所使用的酸催化剂，可列举例如盐酸、 硫酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性炭，其是用碱金属氢氧化物将式（１）表示的化合物的炭化物进行激活而成，　＊＊＊　（１）　式中，Ｒ表示碳原子数１～１２的烃基，该烃基能具有羟基、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、磺酰基、卤原子、硝基、硫代烷基、氰基、羧基、氨基或 酰胺基，Ｒ’表示氢原子或甲基，ｎ表示３、５或７。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：仓金孝辅，村上力，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]