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KR20160120671A - 축전 디바이스 전극용 탄소 재료 및 그 제조 방법 - Google Patents

축전 디바이스 전극용 탄소 재료 및 그 제조 방법 Download PDF

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Publication number
KR20160120671A
KR20160120671A KR1020160042160A KR20160042160A KR20160120671A KR 20160120671 A KR20160120671 A KR 20160120671A KR 1020160042160 A KR1020160042160 A KR 1020160042160A KR 20160042160 A KR20160042160 A KR 20160042160A KR 20160120671 A KR20160120671 A KR 20160120671A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon material
group
mmol
oxygen
groups
Prior art date
Application number
KR1020160042160A
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English (en)
Inventor
테쯔야 쿠메
야수유키 히가오나
유코 마쯔무라
Original Assignee
가부시키가이샤 캬타라
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 캬타라 filed Critical 가부시키가이샤 캬타라
Publication of KR20160120671A publication Critical patent/KR20160120671A/ko

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Abstract

[과제] 축전 디바이스 성능을 유지하면서 내구 성능이 향상된 축전 디바이스 전극용 탄소 재료를 제공하는 것.
[해결수단] 보엠(Boehm)법으로 측정한 경우, 퀴논기, 페놀수산기, 락톤기, 및 카르복실기로 이루어진 산소 함유 관능기의 합계량이 탄소 재료의 단위질량당 0.8mmol/g 이하이고, 또한 퀴논기 및 락톤기의 합계량이 탄소 재료의 단위질량당 0.2mmol/g 이하인 것을 특징으로 하는 축전 디바이스 전극용 탄소 재료.

Description

축전 디바이스 전극용 탄소 재료 및 그 제조 방법{Carbon Material for Power Storage Device Electrode and Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 내구성이 높은 새로운 축전 디바이스 전극용 탄소 재료 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
요즈음 전자 기기의 고기능화에 따라 전기 이중층 커패시터, 리튬 이온 전지 등 축전 디바이스가 하는 역할은 커지고 있다.
전기 이중층 커패시터는 전기에너지를 화학에너지로 변환하지 않고 직접 저장할 수 있는 디바이스이며, 단순화하면, 2개의 전극과 전해액으로 이루어진 구조를 갖고 있기 때문에, 소형화 및 경량화가 용이하다. 당초 전기 이중층 커패시터에는 휴대기기 등의 전원; 백업 전원; 전기자동차 또는 하이브리드 자동차용 보조 전원으로서의 이용이 기대되고 있었다. 최근에는 전기 이중층 커패시터는 축전 디바이스로서의 고성능화(특히 고용량화)가 진행되어 종래의 주요한 용도인 메모리 백업용 전원 이외에도 연료전지차, 하이브리드차 등 전기자동차용 보조 전원 등 신규 용도에의 적용이 진행되고 있다.
상술한 장점에 더하여, 전기 이중층 커패시터는 성능 열화가 매우 적다는 이점이 있다. 이는 전기 이중층 커패시터의 작동 원리가 전해질 이온이 용액 안을 이동하여 전극 계면에 흡탈착한다는 단순한 물리현상에 의해 충방전을 하는 것이기 때문이다. 즉, 전기 이중층 커패시터는 단순한 물리현상에 따라 작동하기 때문에 충방전을 반복해도 전기화학반응에 의한 물질 변화가 없으므로, 성능 열화가 일어나기 어려운 것이다. 이런 점에서 전기화학반응을 따르는 이차전지와 다르다.
이러한 높은 내구성을 가진 전기 이중층 커패시터이라도 장기간의 사용에 따라 전극용 탄소 재료 또는 전해액이 점차 열화하여 커패시터 자체의 성능이 저하되어간다. 탄소 재료의 열화 요인 중 하나로 탄소 재료 내의 관능기 존재가 생각되고 있다. 예를 들어 활성탄 표면에 존재하는 카르복실기, 페놀기 등은 충방전을 반복하는 동안에 전해액과 분해 반응·가스화를 일으켜 전해액을 열화시키거나 해당 가스의 발생으로 인한 탄소·전해액 간의 접촉 저해를 일으키는 요인이 될 수 있다. 또한, 상기 가스는 전기 이중층 커패시터의 구성 부재에 대해 악영향을 미치고 그 결과 그 커패시터의 내구성이 저하된다. 이러한 내구성이 낮은 전극 재료를 전기 이중층 커패시터에 사용했을 경우 사이클 수명의 저하라는 문제가 생긴다.
탄소 재료 중의 관능기를 제거하는 방법으로는 질소, 아르곤, 헬륨 등에 의한 불활성 분위기 또는 수소 등에 의한 환원 분위기 하에서 탄소 재료를 열처리하는 것이 일반적으로 행해지고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 내지 4). 하지만, 이러한 방법에서는 관능기와의 반응성이 낮기 때문에 충분히 산소 함유 관능기를 제거할 수 없고 따라서 내구성의 열화를 효과적으로 억제할 수 없다.
특개 2000-299259호 공보 특개 2002-249307호 공보 특개 2005-129707호 공보 국제공개 제2008-053919호
따라서 본 발명의 목적은 축전 디바이스 성능을 유지하면서 내구 성능이 향상된 축전 디바이스 전극용 탄소 재료 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 내구성 향상을 위해 제거되어야 하는 활성탄 표면 상의 관능기로는 OH 유닛을 갖는 카르복실기, 페놀기 등에 주목되어 있었다(예를 들어 특허문헌3). 이에 반해 본 발명자들은 활성탄의 제조 단계, 특히 열처리 단계에서 카르복실기 및 페놀기의 일부가 각각 락톤기 및 퀴논기로 변화하는 것에 착안했다. 그리고 축전 디바이스의 내구성 향상을 위해서는 카르복실기 및 페놀기뿐만 아니라 활성탄 상의 락톤기 및 퀴논기의 양도 줄이는 것이 중요하다고 결론지었다. 이 지견에 기초하여 축전 디바이스 전극용 탄소 재료에 대해 예의 검토한바, 환원 분위기 하에서 탄소 재료를 열처리할 때에 환원 촉매를 사용함으로써 산소 함유 관능기의 제거 효과가 증가하는 것을 발견했다.
본 발명은 환원 촉매를 이용한 환원 공정을 채택함으로써 산소 함유 관능기량(특히 퀴논기 및 락톤기의 양)이 매우 저감된 축전 디바이스 전극용 탄소 재료를 제공하는 것이다. 본 발명의 탄소 재료는 산소 함유 관능기량을 극한까지 저감시킴으로써 축전 디바이스의 내구성 향상을 가져올 수 있다.
구체적으로는 본 발명은,
[1] 보엠(Boehm)법으로 측정한 경우, 퀴논기, 페놀수산기, 락톤기, 및 카르복실기로 이루어진 산소 함유 관능기의 합계량이 탄소 재료의 단위질량당 0.8mmol/g 이하이고, 또한 퀴논기 및 락톤기의 합계량이 탄소 재료의 단위질량당 0.2mmol/g 이하인 것을 특징으로 하는 축전 디바이스 전극용 탄소 재료,
[2] 상기 산소 함유 관능기의 합계량이 탄소 재료의 단위질량당 0.12mmol/g 이하이고, 또한 퀴논기의 양이 탄소 재료의 단위질량당 0.05mmol/g 이하인, [1]에 기재된 축전 디바이스 전극용 탄소 재료,
[3] 탄소 재료를 환원 촉매의 존재 하에서 환원 가스 분위기 중에서 열처리하는 공정을 포함하는, [1] 또는 [2]에 기재된 축전 디바이스 전극용 탄소 재료의 제조 방법, 및
[4] 상기 환원 촉매가 백금, 로듐, 루테늄, 팔라듐, 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 촉매를 포함하고, 또한 상기 열처리가 1 체적% ~ 10 체적%의 수소를 포함하는 분위기 중에서 500℃ ~ 900℃의 온도로 0.5시간 ~ 10시간 수행되는, [3]에 기재된 축전 디바이스 전극용 탄소 재료의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 축전 디바이스 전극용 탄소 재료는, 종래 사용되고 있던 탄소 재료에 비해 축전 디바이스의 정전용량 열화율 및 내부저항 상승률을 고도로 억제할 수 있다. 이러한 고내구성 전극 재료를 사용함으로써 사이클 수명이 긴 축전 디바이스를 제공하는 것이 가능해진다. 이론에 구속되는 것을 의도하는 것은 아니지만, 이러한 내구성 향상은 산소 함유 관능기량이 대폭적으로 제거된 재료를 사용함으로써 해당 관능기의 분해·가스화가 초래하는 주위에 대한 악영향이 저감된 것에 기인한다고 생각된다. 또한, 이러한 관능기의 양이 소정의 범위로 조절된 결과 본 발명의 축전 디바이스 전극용 탄소 재료를 이용한 축전 디바이스는 내구성이 높을 뿐 아니라 종래의 것에 비해 내부저항이 낮으며, 정전용량이 손상되는 것이 없다.
도 1은 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 활성탄에 있어서 퀴논기 및 락톤기의 합계량과 산소 함유 관능기의 합계량과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 전기 이중층 커패시터의 내구 성능(내구 시험 후의 열화율)과, 해당 커패시터에 사용된 활성탄에 있어서 산소 함유 관능기의 합계량의 관계를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 제1 관점에 있어서, 보엠(Boehm)법으로 측정한 경우 퀴논기, 페놀수산기, 락톤기, 및 카르복실기로 이루어진 산소 함유 관능기의 합계량이 탄소 재료의 단위질량당 0.8mmol/g 이하이고, 또한 퀴논기 및 락톤기의 합계량이 탄소 재료의 단위질량당 0.2mmol/g 이하인 것을 특징으로 하는 축전 디바이스 전극용 탄소 재료를 제공한다.
본 발명의 탄소 재료로는 전하를 흡탈착할 수 있는 탄소 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 예를 들어 활성탄, 도전성 카본 등 탄소성 재료를 주성분으로 하는 재료가 바람직하고, 축전 디바이스 전극의 제조에 일반적으로 사용되고 있는 탄소 재료이라면 어떠한 것이어도 좋다.
탄소 재료의 표면에는 화학 흡착에 의해 공기 중의 산소가 흡착되어 있고, 이 산소가 해당 표면 상에서의 케톤, 과산화물, 수산화물, 퀴노이드 등 다양한 산소 함유 관능기의 생성을 가져온다. 산소 함유 관능기는 상술한 바와 같이 탄소 재료의 열화뿐 아니라 전극 성능에도 관여하기 때문에 소정량으로 조절되지 않으면 안된다. 본 명세서에서 사용하는 경우 용어 「산소 함유 관능기」라 함은 퀴논기, 페놀수산기, 락톤기, 및 카르복실기로부터 선택되는 1종 이상을 의미하고, 「산소 함유 관능기의 합계량」이라 함은 이러한 기의 합계량(mol)을 탄소재 량 1g당으로 나눈 값(mol/g)이다. 본 발명에 있어서, 퀴논기라 함은 케톤 구조(＞C＝O)를 2개 갖는 환상 유기기를 의미하고, 페놀수산기이라 함은 벤젠 사이에 직접 결합한 OH기를 의미하고, 락톤기라 함은 환상 에스테르 구조를 갖는 유기기를 의미하고, 카르복실기이라 함은 COOH기를 의미한다.
본 발명에서 산소 함유 관능기의 합계량은 탄소 재료의 단위질량당 0.8mmol/g 이하이고, 또한 퀴논기 및 락톤기의 합계량이 0.2mmol/g 이하이다. 퀴논기의 양은 바람직하게는 0.2mmol/g 이하이고, 보다 바람직하게는 0.12mmol/g 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.10mmol/g 이하이고, 특히 바람직하게는 0.05mmol/g 이하이다. 락톤기의 양은 바람직하게는 0.2mmol/g 이하이고, 보다 바람직하게는 0.15mmol/g 이하이다. 축전 디바이스의 내구 성능을 더욱 향상시키는 관점에서는 산소 함유 관능기의 합계량이 탄소 재료의 단위질량당 바람직하게는 0.7mmol/g 이하, 보다 바람직하게는 0.5mmol/g 이하, 더욱 바람직하게는 0.3mmol/g 이하, 특히 바람직하게는 0.18mmol/g 이하, 가장 바람직하게는 0.12mmol/g 이하이다. 퀴논기 및 락톤기의 합계량은 바람직하게는 0.17mmol/g 이하, 보다 바람직하게는 0.12mmol/g 이하, 더욱 바람직하게는 0.10mmol/g 이하, 특히 바람직하게는 0.05mmol/g 이하이다. 이러한 관능기량은 모두 이상적으로는 0(제로)이다. 하지만, 산소 함유 관능기의 양을 한정하지 않고 0에 근접하기 위해서는 과분한 코스트를 필요로 한다. 따라서 적당한 코스트 대 효과의 관점에서 산소 함유 관능기의 합계량은 0.01mol/g 이상이어도 좋으며, 더욱이 0.05mol/g 이상이어도 좋고, 퀴논기 및 락톤기의 합계량은 0.001mol/g 이상이어도 좋으며, 더욱이 0.005mol/g 이상이어도 좋다.
본 발명에 있어서, 탄소 재료 내의 관능기량은 보엠(Boehm)법이라고 부르는 적정(滴定)법으로 측정된다(「활성탄 ~ 기초와 응용」, 탄소재료학회편, 강담(講談)사). 본 명세서에서 사용하는 경우 관능기량이라 함은 보엠(Boehm)법에 따라, 측정되는 관능기에 따라 선택되는 적당한 반응 시약과 탄소 재료를 혼합하여 탄소 재료 표면 상의 관능기를 반응시키고, 반응 후의 여액 중의 반응 시약 잔존량을 염산을 이용하여 적정하여, 관능기와의 반응에 소비된 반응시약량을 정량함으로써 구해지는 값을 의미한다.
이러한 관능기량의 측정은 구체적으로는 아래에 나타낸 바와 같이 실시된다.
1) 아래의 표1에 기재된 반응 시약을 소정의 농도로 조절한다.
2) 후술하는 바와 같이 제조된 활성탄을 각각 2g 포함한 플라스크에 대해 농도를 조절한 각 반응 시약을 20㎖ 넣고 해당 플라스크를 원심분리한다(2000rpm, 3분). 그 후에 초음파를 20분 인가하여 활성탄과 반응 시약을 반응시킨다.
3) 플라스크 중의 용액을 여과하여 여액을 5㎖ 채취한다.
4) 염산을 이용하여 잔존반응시약량을 적정한다.
5) 상기 적정 값으로부터 아래 표1의 「관능기량 산출식」란의 계산식에 따라 각 반응 시약에 해당하는 관능기의 양을 구한다.
Figure pat00001
본 발명은 제2 관점에 있어서, 상기와 같은 탄소 재료의 제조 방법을 제공한다. 탄소 재료의 원료로서 활성탄을 사용하는 경우를 예로 들어, 이하 본 발명의 축전 디바이스 전극용 탄소 재료의 제조 방법을 설명한다. 전극 재료로서 사용하는 활성탄의 제조 방법은 크게 나누어서 1)탄화, 2)부활(賦活), 3)세정, 및 4)분쇄의 공정을 경유하는 것이 일반적이다. 본 발명에서는 환원 가스 분위기 하에서 활성탄을 환원 촉매의 존재 하에서 열처리함으로써 산소 함유 관능기를 제거한다. 이러한 열처리 공정을 분쇄 공정 전에 실시했을 경우, 분쇄 공정 후에 탄소 재료 내부에서 새로운 산소 함유 관능기가 출현하기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서 이러한 열처리 공정은 탄소 재료의 분쇄 공정 후에 행하는 것이 바람직하다. 분쇄 공정 후라면 어떤 시기에 행하여도 좋다. 더욱 효과적으로 산소 함유 관능기를 제거하는 관점에서는 분쇄 다음의 공정으로서 열처리를 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법에서 사용하는 환원 촉매는 환원 반응을 촉진하는 것이라면 좋고, 특별히 제한받지 않는다. 예를 들면, 금속 촉매 등을 사용할 수 있다. 환원 반응을 촉진시키는 바람직한 금속 촉매로는, 예를 들어, 백금, 로듐, 루테늄, 팔라듐, 니켈 등 전이금속 촉매를 들 수 있다. 본 발명에 있어서는 환원 반응을 촉진시켜 산소 함유 관능기를 제거하는 관점에서 활성 알루미나에 로듐을 담지시킨 것을 환원 촉매로서 사용하는 것이 바람직하다. 촉매량은 중량비로 나타내면 탄소 재료 1에 대해 0.5 ~ 5의 범위 내이다. 산소 함유 관능기의 제거 효율 관점에서는 상기 촉매량과 탄소재료량의 중량비는 1:1인 것이 바람직하다. 해당 촉매를 이용하여 바람직하게는 아래의 조건에서 환원 가스 분위기(H2 가스) 하에 열처리를 함으로써 본 발명의 축전 디바이스 전극용 탄소 재료를 제조할 수 있다.
환원 가스 조성: 바람직하게는 1 체적% ~ 10 체적%, 보다 바람직하게는 2 체적% ~ 5 체적%의 H2/N2;
온도: 바람직하게는 500 ~ 900℃, 보다 바람직하게는 600 ~ 800℃;
시간: 바람직하게는 0.5 ~ 10시간, 보다 바람직하게는 3시 ~ 8시간
하지만, 본 발명의 방법에 있어서 열처리 공정은 상기 조건에 한정되지 않으며, 보다 환원에 적합한 조건이 되도록 적절히 변경할 수 있다. 열처리 공정 이외의 탄화, 부활, 세정, 및 분쇄 공정에 대해서는 활성탄의 제조에 사용되고 있는 공지된 공정을 채택할 수 있으며, 탄소 재료의 비표면적 등은 부활 공정에 있어서 소망하는 정도로 적절히 조절할 수 있다.
아래의 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니다.
[실시예]
(실시예1)
부활 처리
먼저, 원료로서 2000g의 야자 껍질을 500℃ 10시간 열처리하도록 하여 탄화시켰다. 다음으로, 이 탄화된 야자 껍질을 수증기 분위기의 전기로 내에서 수증기량 75㎖/min, 950℃, 1시간 열처리함으로써 부활하여 비표면적을 1600㎡/g으로 조절하였다.
분쇄·세정 처리
다음으로, 상기에서 얻은 부활 후의 탄화물을 분쇄하였다. 분쇄는 진동밀(바이브로봇, 유라스테크노사)을 이용하여 행하였다. 분쇄 촉매로서, 5㎜φ의 지르코니아볼을 사용하고 레이저회절법으로 측정한 경우의 평균입자직경(d50)이 8㎛가 될 때까지 분쇄하였다. 그 후에, 0.1mol/L의 염산 용액으로 세정 탈수 후, 순수로 pH가 5 ~ 7이 될 때까지 여과 세정을 반복적으로 하여 회분을 0.3중량%로 하였다.
환원 처리
이어서, 세정 후의 탄소 재료를 아래와 같이 환원 처리하였다. 환원 촉매로는 사이즈 1 ~ 10㎜의 활성 알루미나에 로듐을 담지시킨 것을 사용하였다(로듐 담지량: 1g/촉매용적 1L). 해당 촉매와 상기 탄소 재료를 혼합하고 3 체적% H2/N2 조성의 환원 가스 분위기 하에서, 700℃의 온도로 8시간 열처리를 함으로써 활성탄을 제조하였다(실시예1).
(실시예2)
부활시 표면적을 2200㎡/g으로 조절한 점을 제외하고 실시예1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 활성탄을 제조하였다(실시예2).
(실시예3)
원료를 석탄으로 하고 석탄의 2배 등량의 수산화칼륨을 이용하여 800℃에서 알칼리 약품 부활함으로써 석탄의 비표면적을 2300㎡/g, 미세 구멍(細孔) 용적 1.0㎖/g으로 조절하였다. 부활 처리 이후의 공정은 실시예1과 같은 방법으로 제조하였다.
(비교예 1 내지 3)
환원 처리를 하지 않은 점을 제외하고, 각각 실시예 1 내지 3과 같은 제조 방법으로 제조한 활성탄을 비교예 1 내지 3으로 한다. 즉, 비교예 1, 2, 및 3의 활성탄은 각각 실시예 1, 2, 및 3의 미환원품에 해당한다.
관능기량의 평가
보엠(Boehm)법의 원리에 따라, 상술한 방법으로 산소 함유 관능기량을 측정하였다. 결과는 아래의 표2에 나타내는 바와 같다.
커패시터 평가
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 활성탄 각각을 전기 이중층 커패시터의 전극용 탄소 재료로서 사용하고 해당 커패시터의 성능 평가를 하였다. 탄소 재료의 원료로서 중량비로 상기 활성탄을 90중량%, 도전재로서의 카본블랙을 5중량%, 바인더로서의 PVDF(폴리불화비닐리덴)를 5중량% 혼합하여 얻은 혼합물을 사용하였다.
상기 혼합물을 특수기화공업사의 TK하이비스믹스에 의해 진공혼련한 후, 생크메탈사의 미니 코터를 이용하여 알루미늄박 상에 도포해서 시트 형상으로 성형하였다. 또한, 생크메탈사제의 롤러 프레스에 의해 치밀화한 시트를 5㎝ 각형의 시트 조각으로 컷팅하여 전극 시트를 얻었다.
상술한 전극 시트 2장의 도포면끼리를, 세퍼레이터(니폰고도지(高度紙)공업사의 TF4060)를 1장 사이에 두고 대향시키고, 150℃에서 4시간 진공건조시켜 적층체를 얻었다. 다음으로, 얻은 적층체에 전해액(키시다화학사의 1mol/L 테트라에틸암모늄 테트라플루오르보레이트(TEA. BF4)/탄산프로필렌(PC) 용액)을 함침시키고 알루미늄 라미네이트의 외포에 장착함으로써 커패시터를 조립하였다.
상기 커패시터의 초기 성능(정전용량 및 내부저항)을 충전전압 2.5V(CV ＝ 5분), 전류밀도 2㎃/㎠로 평가하였다. 커패시터의 내구 성능에 대해서는 60℃의 온도로 100시간 노출시킨 활성탄을 이용한 것 외에는 상기와 동일하게 제조한 커패시터의 정전용량 및 내부저항을 상기 초기 성능의 값과 비교함으로써 평가하였다. 결과를 아래의 표2에 나타낸다.
Figure pat00002
표2에 나타낸 바와 같이, 60℃의 온도에서 100시간 내구시킨 탄소 재료를 사용했을 경우에는 환원 처리를 거치지 않은 활성탄을 사용한 비교예 1 내지 3의 커패시터의 정전용량이 1 ~ 2할 정도 저하된 것에 반해, 환원 처리를 거친 활성탄을 사용한 실시예 1 내지 3의 커패시터의 정전용량은 각각 초기 값의 절반 정도로 저하되도록 억제되었다. 또한, 내부저항률의 상승에 있어서도, 실시예 1 내지 3의 커패시터는 비교예 1 내지 3의 것에 비하여 절반 정도에 그쳤다. 초기 특성으로서의 내부저항에 대해서도 실시예 1 내지 3의 커패시터는 대응하는 비교예 1 내지 3의 것에 비하여 유의적으로 낮은 것을 알 수 있다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명의 축전 디바이스용 탄소 재료는 축전 디바이스의 전극으로서 사용했을 경우 종래의 것에 비하여 초기 성능을 유지하면서 내구 성능을 대폭 향상시킬 수 있다. 이와 같이 열화가 적은 본 발명의 축전 디바이스 전극용 탄소 재료를 사용함으로써 수명이 더욱 긴 축전 디바이스를 제공하는 것이 가능해진다.

Claims (4)

  1. 보엠(Boehm)법으로 측정한 경우, 퀴논기, 페놀수산기, 락톤기, 및 카르복실기로 이루어진 산소 함유 관능기의 합계량이 탄소 재료의 단위질량당 0.8mmol/g 이하이고, 또한 퀴논기 및 락톤기의 합계량이 탄소 재료의 단위질량당 0.2mmol/g 이하인 것을 특징으로 하는 축전 디바이스 전극용 탄소 재료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 산소 함유 관능기의 합계량이 탄소 재료의 단위질량당 0.12mmol/g 이하이고, 또한 퀴논기의 양이 탄소 재료의 단위질량당 0.05mmol/g 이하인 것을 특징으로 하는 축전 디바이스 전극용 탄소 재료.
  3. 탄소 재료를 환원 촉매의 존재 하에 환원 가스 분위기 중에서 열처리하는 공정을 포함하는 제 1 항 또는 제 2 항의 축전 디바이스 전극용 탄소 재료의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 환원 촉매가 백금, 로듐, 루테늄, 팔라듐, 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 촉매를 포함하고, 또한 상기 열처리가 1 체적% ~ 10 체적%의 수소를 포함하는 분위기 중에서 500℃ ~ 900℃의 온도로 0.5 시간 ~ 10 시간 수행되는 것을 특징으로 하는 축전 디바이스 전극용 탄소 재료의 제조 방법.
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