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公開番号2024122209
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-09
出願番号2023029636
出願日2023-02-28
発明の名称リチウムイオン二次電池用硬化物、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 4/62 20060101AFI20240902BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上させることができるリチウムイオン二次電池用硬化物を提供することを目的とする。
【解決手段】このリチウムイオン二次電池用硬化物は、一部が部分的にイオン交換されたカルボキシ基を有する水溶性高分子が架橋剤で架橋され、前記架橋剤は、カルボジイミド基を有し、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを含む非水溶媒に1mol/LのLiPF₆が添加された電解液に1週間浸漬後の吸液率が、-10%以上5%未満である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
一部が部分的にイオン交換されたカルボキシ基を有する水溶性高分子が架橋剤で架橋され、
前記架橋剤は、カルボジイミド基を有し、
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを含む非水溶媒に１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ
６
が添加された電解液に１週間浸漬後の吸液率が、－１０％以上５％未満である、リチウムイオン二次電池用硬化物。
続きを表示（約 240 文字）【請求項２】
前記水溶性高分子のカルボキシ基のうち５０％以上９０％未満がイオン交換されている、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池用硬化物。
【請求項３】
負極活物質と、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池用硬化物と、を有する、リチウムイオン二次電池用負極。
【請求項４】
請求項３に記載のリチウムイオン二次電池用負極と、正極と、前記リチウムイオン二次電池用負極と前記正極との間にあるセパレータと、を備える、リチウムイオン二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池用硬化物、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、携帯電話、ノートパソコン等のモバイル機器やハイブリットカー等の動力源としても広く用いられている。
【０００３】
リチウムイオン二次電池の容量は主に電極の活物質に依存する。負極活物質には、一般に黒鉛が利用されているが、より高容量な負極活物質が求められている。そのため、黒鉛の理論容量（３７２ｍＡｈ／ｇ）に比べてはるかに大きな理論容量をもつシリコン（Ｓｉ）が注目されている。
【０００４】
Ｓｉを含む負極活物質は充電時に大きな体積膨張を伴う。負極活物質の体積膨張は、電池のサイクル特性の低下の原因となる。負極活物質が体積膨張すると、例えば、負極活物質にクラックが生じたり、負極活物質層と集電体の界面で剥離が生じたり、ＳＥＩ（ＳｏｌｉｄＥｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅＩｎｔｅｒｐｈａｓｅ）被膜にクラックが生じ電解液の分解等が生じる場合がある。これらは、電池のサイクル特性を低下させる。
【０００５】
例えば、特許文献１には、カルボキシル基を含む水溶性高分子を水溶性架橋剤で架橋したバインダーが開示されている。このバインダーは、充放電に伴う負極活物質の体積変化に追従し、このバインダーを用いた電池のサイクル特性に優れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６９６１９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
サイクル特性の更なる向上が求められている。
【０００８】
本開示は上記問題に鑑みてなされたものであり、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上させることができるリチウムイオン二次電池用硬化物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】
【０００９】
上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【００１０】
（１）第１の態様にかかるリチウムイオン二次電池用硬化物は、一部が部分的にイオン交換されたカルボキシ基を有する水溶性高分子が架橋剤で架橋され、前記架橋剤は、カルボジイミド基を有し、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを含む非水溶媒に１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ
６
が添加された電解液に１週間浸漬後の吸液率が、－１０％以上５％未満である。
（【００１１】以降は省略されています）

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