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公開番号2024046647
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-03
出願番号2023158200
出願日2023-09-22
発明の名称電池部材用コーティング材、電解質、電池、及び電池部材用コーティング剤
出願人住友化学株式会社,国立大学法人京都大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/0562 20100101AFI20240327BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】
電池部材の電気化学的な耐性を向上することが可能なコーティング材を提供すること。
【解決手段】
金属イオンを優先的に伝導する能力を有するポリマーを含む、電池部材用コーティング材。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
金属イオンを優先的に伝導する能力を有するポリマーを含む、電池部材用コーティング材。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
イオン伝導性無機固体電解質を被覆するための、請求項１に記載の電池部材用コーティング材。
【請求項３】
前記イオン伝導性無機固体電解質がＬｉ／Ｌｉ
＋
基準で－０．１～４．５Ｖの電位範囲で反応を生じるものである、請求項２に記載の電池部材用コーティング材。
【請求項４】
更に膨潤剤を含む、請求項１又は２に記載の電池部材用コーティング材。
【請求項５】
前記膨潤剤が、有機溶媒及びイオン液体の少なくとも一方である、請求項４に記載の電池部材用コーティング材。
【請求項６】
前記ポリマーが、金属イオンを対カチオンとして有するアニオン性官能基、及びアニオン捕捉能を有する官能基の少なくとも一方を有する、請求項１又は２に記載の電池部材用コーティング材。
【請求項７】
Ｌｉ／Ｌｉ
＋
基準で－０．１～４．５Ｖの電位範囲で安定化する、請求項１又は２に記載の電池部材用コーティング材。
【請求項８】
前記イオン伝導性無機固体電解質が粒子である、請求項２に記載の電池部材用コーティング材。
【請求項９】
前記イオン伝導性無機固体電解質がシート状である、請求項２に記載の電池部材用コーティング材。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載の電池部材用コーティング材を含む、電解質。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池部材用コーティング材、電解質、電池、及び電池部材用コーティング剤に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池等の正極及び負極間の金属イオンの移動に伴い充放電を行う電池は、高容量であることから盛んに研究が進められている。リチウムイオン電池等の電解質としては、有機溶媒又はイオン液体を含むリチウム塩の溶液などが知られているが、安全性とプロセス性の観点から固体電解質の研究が進められている（特許文献１及び２、並びに非特許文献１）。固体電解質としては、酸化物系固体電解質、硫化物系固体電解質等、様々な種類の化合物が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
中国特許出願明細書第１１２４４８１００号
中国特許出願明細書第１１０２４７１１１号
【非特許文献】
【０００４】
Journal of The ElectrochemicalSociety, 2020, 167, 070559.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、固体電解質等の電池の構成部材は、酸化、還元等の電気化学的な反応に対する耐性に劣るものが多く存在し、各部材同士の組み合わせに自由度が乏しいという問題がある。
【０００６】
本開示は、上述の事情に鑑みなされたものであり、電池部材の電気化学的な耐性を向上することが可能なコーティング材を提供することを目的とする。また本開示は、そのようなコーティング材を含む電解質又は電池、及びそのようなコーティング材を形成可能な電池部材用コーティング剤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】
本開示は、以下の実施形態［１］～［１３］を含む。
［１］金属イオンを優先的に伝導する能力を有するポリマーを含む、電池部材用コーティング材。
［２］イオン伝導性無機固体電解質を被覆するための、［１］の電池部材用コーティング材。
［３］前記イオン伝導性無機固体電解質がＬｉ／Ｌｉ
＋
基準で－０．１～４．５Ｖの電位範囲で反応を生じるものである、［２］の電池部材用コーティング材。
［４］前記イオン伝導性無機固体電解質が粒子である、［２］又は［３］の電池部材用コーティング材。
［５］前記イオン伝導性無機固体電解質がシート状である、［２］～［４］のいずれか一つの電池部材用コーティング材。
［６］更に膨潤剤を含む、［１］～［３］のいずれか一つの電池部材用コーティング材。
［７］前記膨潤剤が、有機溶媒及びイオン液体の少なくとも一方である、［６］の電池部材用コーティング材。
［８］前記ポリマーが、金属イオンを対カチオンとして有するアニオン性官能基、及びアニオン捕捉能を有する官能基の少なくとも一方を有する、［１］～［７］のいずれか一つの電池部材用コーティング材。
［９］Ｌｉ／Ｌｉ
＋
基準で－０．１～４．５Ｖの電位範囲で安定化する、［１］～［８］のいずれか一つの電池部材用コーティング材。
［１０］［１］～［９］のいずれか一つの電池部材用コーティング材を含む、電解質。
［１１］電解質と、電解質の表面の少なくとも一部を被覆する電池部材用コーティング材を備え、前記電池部材用コーティング材が金属イオンを優先的に伝導する能力を有するポリマーを含む、コーティング付き電解質。
［１２］［１］～［９］のいずれか一つの電池部材用コーティング材、［１０］の電解質、又は［１１］のコーティング付き電解質を含む、電池。
［１３］金属イオンを優先的に伝導する能力を有するポリマーを含む、電池部材用コーティング剤。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、電池部材の電気化学的な耐性を向上することが可能なコーティング材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施例１の電解質組成物を用いたセルについてのサイクル試験の結果を示す図である。
図２は、比較例１の電解質組成物を用いたセルについてのサイクル試験の結果を示す図である。
図３は、実施例２の電解質組成物を用いたセルについてのサイクル試験の結果を示す図である。
図４は、実施例３の電解質組成物を用いたセルについてのサイクル試験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態の電池部材用コーティング材は、金属イオンを優先的に伝導する能力を有するポリマーを含む。本実施形態の電池部材用コーティング材は、金属イオンを優先的に伝導する能力を有するポリマーを含む電池部材用コーティング剤から形成することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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