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公開番号2025007086
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023108257
出願日2023-06-30
発明の名称二次電池電極用複合物
出願人artience株式会社
代理人
主分類H01M 4/36 20060101AFI20250109BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】活物質と繊維状炭素を用いた複合化方法によって、カーボンナノチューブが均一に分散され吸着されることで、高い導電性を獲得した二次電池電極用複合物を提供すること。
【解決手段】繊維状炭素および負極活物質を含む二次電池電極用複合物であって、酸素雰囲気下における熱重-示差熱同時分析法で得られた繊維状炭素の発熱ピークの温度が530℃以下であり、体積抵抗率が1000Ωcm≦であることを特徴とする二次電池電極用複合物。また、二次電池電極用複合物の質量を基準として繊維状炭素の含有量が20質量%以下であることを特徴とする前記の二次電池電極用複合物。また、上記二次電池電極用複合物を含む二次電池用電極。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
繊維状炭素および負極活物質を含む二次電池電極用複合物であって、酸素雰囲気下における熱重量-示差熱同時分析法で得られた繊維状炭素の発熱ピークの温度が５３０℃以下であり、２０ｋＮの荷重時の体積抵抗率が１０００Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする二次電池電極用複合物。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
二次電池電極用複合物の質量を基準として繊維状炭素の含有量が２０質量％以下であることを特徴とする請求項１記載の二次電池電極用複合物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の二次電池電極用複合物を含む二次電池用電極。
【請求項４】
請求項３に記載の二次電池用電極を含む二次電池。
【請求項５】
請求項４に記載の二次電池を備えた車両またはデバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池電極用複合物およびそれを用いた電極、二次電池、デバイスに関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車の普及や携帯機器の小型軽量化及び高性能化に伴い、高いエネルギー密度を有する二次電池、さらに、その二次電池の高容量化が求められている。このような背景の下で高エネルギー密度、高電圧という特徴から非水系電解液を用いる非水電解質二次電池、特に、リチウムイオン二次電池が多くの機器に使われるようになっている。
【０００３】
二次電池の電極は、正極活物質又は負極活物質、導電材、バインダー樹脂等を含む合材スラリーを集電体に塗工して作製される。分散媒に導電材を分散させた導電材分散液を用意しておき、導電材分散液に活物質及びバインダー樹脂を添加して合材スラリーを作製することで、電極膜において導電材が均一に分散して含まれ、電極膜の導電性を改善することができる。二次電池の高容量化に向けては、電極中の活物質比率の増加が望まれるため、導電剤として少量でも効率的に導電ネットワークを形成することができ、電極抵抗を低減できるカーボンナノチューブが有望とされている。
一方で、より少量添加で低抵抗化を図るためには平均外径が小さく繊維長が大きいカーボンナノチューブを用いるのが効果的であるが、これらカーボンナノチューブは凝集力が強く、電極中に均一に分布させることが難しくなる。
電極中の導電ネットワークを効率的に形成し、活物質への導電パスを担保するためには、予め活物質表面にカーボンナノチューブなどの導電材を吸着させた複合物を利用する方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１では、負極活物質と黒鉛をメカノケミカル処理により複合化させ、高電子伝導性と高機械的強度を有する負極活物質を製造する例が開示されている。
特許文献２では、負極活物質と繊維状炭素をメカノケミカル処理で複合化させ、良好な充放電特性とサイクル特性、特に優れた急速充放電効率を発揮できるリチウムイオン二次電池用負極材料を製造する例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特願２０１９－５０２８２４
特開２００６－００８４６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示の方法では、導電助剤として黒鉛を使用しているが、分散剤が含まれていないため凝集しやすく、導電ネットワークを形成するために多量の導電助剤が必要となる問題がある。
特許文献２に開示の方法では、分散剤が含まれていないため凝集しやすく、導電ネットワークを形成するために多量のカーボンナノチューブが必要となる問題がある。
【０００７】
本発明は前記問題点を解決するために、活物質と繊維状炭素を用いた複合化方法によって、カーボンナノチューブが均一に分散され吸着されることで、高い導電性を獲得した二次電池電極用複合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】
【０００８】
繊維状炭素および負極活物質を含む二次電池電極用複合物であって、酸素雰囲気下における熱重量-示差熱同時分析法で得られた繊維状炭素の発熱ピークの温度が５３０℃以下であり、２０ｋＮの荷重時の体積抵抗率が１０００Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする二次電池電極用複合物。
【０００９】
二次電池電極用複合物の質量を基準として繊維状炭素の含有量が２０質量％以下であることを特徴とする請求項１記載の二次電池電極用複合物。
【００１０】
本発明は、上記二次電池電極用複合物を含む二次電池用電極。
（【００１１】以降は省略されています）

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